Penemuan Termometer Ubah Dunia Pengobatan

Penemuan alat pengukur suhu pada awalnya diawali dengan penemuan termoskop yang berbasis air. Selanjutnya inovasi berkembang dengan ditemukannya termometer dari yang sederhana dan kurang akurat hingga yang lebih canggih dan presisi.

Pada zaman kuno dan abad pertengahan, konsep suhu sangat berbeda dengan konsep saat ini. Saat itu suhu hanya dapat diukur berdasarkan perasaan tubuh dengan kategori 'panas' dan 'dingin' yang samar-samar. Sementara dua titik ekstrem antara dingin dan panas diukur dari suhu es dan air mendidih.

Tabib terkemuka zaman dahulu, Galen (129-216 M), misalnya hanya mempunyai empat tingkatan suhu berdasarkan dua suhu ekstrem ini. Metode Galen dalam memastikan suhu tubuh pasien juga tidak jelas ukurannya.

Misalnya dokter memegang tangan pasien. Jika suhu tubuh pasien terasa lebih panas daripada tangan dokter, maka pasien tersebut 'panas,' atau dengan kata lain masuk kategori sakit. Jika tangan pasien lebih lebih dingin dari tangan dokter maka disebut 'dingin'.

Ide tersebut bahkan bertahan selama berabad-abad sebelum ditemukan alat pengukur suhu yang tepat. Konsep mengukur suhu dalam skala kecil harus menunggu hingga abad ke-17 ketika akhirnya menarik imajinasi para ilmuwan dan penemu.

Termometer modern awal yang pertama adalah jenis termoskop. Rancangan termometer ini terdiri dari tabung sempit berisi air yang bergerak naik (atau turun) dalam skala ketika udara di bawah (atau di atas) dipanaskan dan mengembang, mendorong cairan ke atas (atau ke bawah).

Galileo (hidup antara 1564-1642) yang jenius dan serba bisa dari Italia, sering dianggap sebagai penemu termoskop, meski buktinya masih belum meyakinkan. Sahabat Galileo yaitu Santorio Santorio (1561-1636) disebut orang yang pertama kali menggunakan termometer jenis termoskop dalam bidang kedokteran.

Atas penemuannya, Santorio kemudian menjadi profesor kedokteran di Universitas Padua yang bergengsi dan berpengaruh. Meskipun Galileo sendiri mengaku sebagai penemunya, sebagaimana dicatat oleh sejarawan Laura Fermi dan Gilberto Bernardini dalam bukuGalileo and the Scientific Revolution(2013), termometer tampaknya ditemukan secara mandiri oleh beberapa orang di tempat berbeda.

Ilmuwan lain yang sering dikemukakan sebagai kemungkinan penemu termoskop antara lain Cornelius Drebbel (1572-1633) di Belanda dan Robert Fludd (1574-1637) di Inggris. Santorio pertama kali menyebutkan termoskop dalam tulisannya pada 1612 dalam laporanCommentary on the Medical Art of Galen.

Termoskop adalah awal yang baik untuk masalah pengukuran suhu, namun merupakan instrumen yang canggung dan tidak dapat menghasilkan pengukuran yang sangat tepat. Kerugian besar lainnya adalah memberikan variasi yang tidak diinginkan tergantung pada tekanan udara di sekitarnya.

Setelah itu Otto von Guericke (1602-1686) memang membuat perbaikan nyata pada termoskop. Sayangnya perangkat yang lebih presisi dan tidak terlalu rumit diperlukan untuk penggunaan praktis sehari-hari dan penelitian ilmiah kolaboratif.

Kunci untuk menemukan rahasia pengukuran suhu yang akurat kemudian ditemukan di Italia. Adipati Agung Ferdinand II dari Tuscany (memerintah 1621-1670) sangat tertarik pada sains. Ia mendirikan Accademia del Cimento di Kota Florence. Di sini, sekitar tahun 1650, muncul gagasan untuk menggunakan cairan yang mengembang sendiri daripada udara dalam tabung termometer dikembangkan.

Model pertama menggunakan alkohol dalam tabung kaca yang tertutup rapat dan sangat tipis. Agar pembacaan pada skala yang disediakan lebih mudah, alkohol diwarnai. Instrumen ini kemudian dikenal sebagai termometer Florentine dan menggantikan jenis termoskop pada akhir abad ke-17.

Para ilmuwan Florentine telah melakukan eksperimen dengan merkuri dibandingkan alkohol, namun memilih alkohol karena lebih sensitif terhadap perubahan suhu. Kelemahan alkohol adalah pada abad ke-17 tidak mudah untuk mendapatkan alkohol yang benar-benar murni dan memiliki titik didih yang rendah.

Kedua hal negatif ini berarti bahwa termometer pada masa itu tidak selalu seakurat yang diharapkan oleh penggunanya.

Terobosan Baru

Fahrenheit-lah yang menemukan termometer air raksa sekitar tahun 1714. Jenis ini dapat mengukur rentang suhu yang lebih luas dibandingkan dengan termometer alkohol. Udara di dalam termometer adalah pertimbangan lain yang akan meningkatkan akurasi dan karena alasan ini, gas nitrogen atau argon yang jauh lebih sensitif digunakan di dalam tabung kaca.

Instrumen yang berguna bagi sains seperti termometer segera membuat para ilmuwan memikirkan bagaimana mengukur keakuratan instrumen apapun secara mandiri. Ilmuwan Prancis, J A Deluc (1727-1817) dan Antoine Lavoisier (1743-1794) melakukan banyak eksperimen di bidang ini, begitu pula ilmuwan Inggris.

"Hasilnya pada tahun 1770-an, pembuat instrumen Prancis dan Inggris menciptakan termometer yang akurat hingga 1/10 derajat," kata Willian Bynum dan Janet Browne dalamDictionary of the History of Science(1982).

Akhirnya, termometer yang teruji secara akurat dan menggunakan skala yang diakui secara internasional tersedia untuk semua orang. Dokter, misalnya, kini dapat menggunakan termometer untuk membuat diagnosis penyakit pasiennya dengan lebih akurat dan melacak perkembangannya dengan lebih hati-hati.

Ahli kimia dapat melakukan eksperimen dan mencatat temuan mereka, yang kemudian dapat dikomunikasikan kepada pihak lain yang mengetahui bahwa suhu yang tepat kini dapat direplikasi di laboratorium mereka sendiri.

Pada akhir abad ke-18, dibuatlah termometer yang dapat mencatat suhu terendah dan tertinggi dalam periode tertentu. Hal ini dilakukan dengan memasukkan pegas kecil ke dalam tabung termometer yang didorong ke atas atau ke bawah oleh pergerakan air raksa, tetapi kemudian tetap pada posisinya ketika suhu berubah lagi dan air raksa ditarik kembali.

Pada 1860, William Siemens (1823-1883) mengembangkan termometer hambatan listrik. Prinsipnya adalah, jika suhu suatu logam berubah, hambatan listriknya juga berubah. Termometer jenis ini dikembangkan lebih lanjut oleh Hugh Callendar (1863-1930) sekitar tahun 1890.

Teknologi untuk termometer juga terus berkembang. Merkuri beracun selalu menjadi masalah jika termometer rusak secara tidak sengaja, sehingga diganti dengan paduan logam yang lebih aman. Pada abad ke-21, para ilmuwan menggunakan termometer yang mengandung bahan seperti platina yang dapat digunakan untuk mengukur hambatan listrik dengan cermat.

Ada lagi termometer yang menggunakan cahaya infra merah, suara, magnet, atau perluasan strip logam kecil untuk menghasilkan pengukuran yang kisaran suhunya lebih luas daripada yang mampu dilakukan termometer cair. hay/I-1