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La escala Celsius es una de las escalas de temperatura más utilizadas en todo el mundo. Mide la temperatura en términos de los grados Celsius, representados por medio del símbolo °C, los cuales se definieron originalmente como la centésima parte de la diferencia de temperatura entre el punto de congelación y el punto de ebullición del agua.
Esta escala de temperatura se utiliza hoy en día en casi todos los países del mundo, a excepción de cinco que aún utilizan la escala Fahrenheit. Adicionalmente, es la escala de temperatura que se utiliza por excelencia en las ciencias naturales.
Sin embargo, hay una segunda escala que siempre entra a colación cuando se habla de la escala Celsius, y es la escala centígrada. Pero, ¿acaso la escala centígrada no es la misma escala Celsius? La respuesta a esta pregunta es tanto sí como no. Se podría decir que grado centígrado es la forma como se le decía antiguamente a los grados Celsius. Sin embargo, la relación entre estas dos unidades de temperatura es un poco más compleja, ya que hay una sutil diferencia entre las dos que es el tema del presente artículo.
La escala Celsius original o escala centígrada
La invención de la escala de grados Celsius se le atribuye al astrónomo y físico sueco Anders Celsius. Celsius propuso en 1742 una escala de temperatura que tomaba como puntos de referencia la temperatura de fusión del hielo (o, lo que es lo mismo, el punto de congelación del agua) y el punto de ebullición del agua a nivel del mar, es decir, a una presión de aproximadamente 1 atm.
Celsius reconoció que el punto de ebullición de los líquidos variaba con la presión, por lo que su forma de definir la temperatura era mucho más reproducible que la que Fahrenheit había definido casi 20 años atrás.
Para simplificar su uso e interpretación, Celsius decidió dividir el intervalo de temperaturas antes citado entre 100 unidades, que denominó grados centígrados, que significa, literalmente, dividido entre 100 grados. Años más tarde y luego de su muerte (algo prematura a los 42 años de edad, por cierto), se les denominó grados Celsius en su honor y en reconocimiento a sus múltiples contribuciones a la ciencia.
Hasta aquí todo parece normal y resulta claro que los grados centígrados y los grados Celsius son, en realidad, la misma cosa. Es muy probable que el que esté leyendo este artículo haya oído esta historia más de una vez. Sin embargo, hay una peculiaridad con respecto a la forma en la que Celsius definió su escala; pocos la conocen porque va en contra no solo de la definición actual de los grados Celsius sino incluso del sentido común.
Por alguna inexplicable razón, en su trabajo original, Celsius definió como el 0 de su escala al punto de ebullición del agua y como el 100 al punto de congelación. Esto resulta sorprendente y completamente anti intuitivo, ya que es evidente que el agua en ebullición está a una mayor temperatura que el hielo en su punto de fusión.
El aporte de Carolus Linnaeus
A pesar de la extraña definición de los puntos de referencia de la escala, el potencial para simplificar la interpretación de las medidas de temperatura utilizando la escala centígrada de Celsius era evidente. Celsius murió dos años después de publicar su escala de temperatura y, casi inmediatamente, el taxónomo sueco Carolus Linnaeus propuso lo que estaba en la mente de todos los científicos de la época: que se invirtiera la escala centígrada de Celsius. Así, se fijó el punto de fusión del agua como el 0 de la escala y el punto de ebullición como el 100.
Desde ese momento en adelante, la escala centígrada de temperatura comenzó a difundirse por la comunidad científica de todo el mundo y, eventualmente, entre el resto de la población.
El nacimiento de la escala Celsius actual
Durante 200 años la escala de temperatura inventada por Celsius e invertida por Linnaeus se denominó escala centígrada, tal como su creador la había denominado. Sin embargo, en 1948, la Conferencia General de Pesas y Medidas propuso cambiar el nombre de los grados de la escala a grados Celsius en honor a su creador.
En esa misma conferencia también se cambiaron los puntos de referencia de la escala. De hecho, a partir de 1948, la nueva escala Celsius dejó de ser una escala independiente de temperatura con sus propios puntos de referencia y pasó a depender de la escala de temperatura absoluta o escala Kelvin. Esta escala está definida en función del punto triple del agua (condiciones de temperatura y presión en la que coexisten las tres fases: sólido, líquido y gas).
Esta temperatura se definió como exactamente 273,16 K, de forma tal que el punto de fusión normal del agua quedara en 276,15 K. Esta temperatura es la que ahora se define como el cero de la nueva escala Celsius, o 0 °C.
En pocas palabras, el cero de la escala Celsius sigue siendo el mismo de la escala centígrada original (es decir, tras la inversión de Linnaeus). Sin embargo, el segundo punto de referencia dejó de ser el punto de ebullición del agua y pasó a ser el cero de la escala termodinámica de temperatura o cero absoluto, correspondiente a -273,15 °C.
Conclusión
Los grados centígrados y los grados Celsius son dos unidades de temperatura íntimamente relacionadas. El concepto original del creador de la escala centígrada, Anders Celsius, no coincide con lo que hoy conocemos comúnmente como grados Celsius o, si al caso vamos, con lo que conocemos como grados centígrados. Esto es porque Celsius, por alguna razón, definió su escala de forma invertida dándole un valor de 100 al punto de congelación y de 0 al de ebullición del agua.
A pesar de esto, el hecho de que la escala fue “corregida” poco después de su creación y de que se popularizó de la forma como la conocemos hoy en día hace que esta primera forma invertida de la escala centígrada haya quedado enterrada en los anales de la historia de la ciencia.
Sin embargo, aún existe una diferencia fundamental, aunque sutil entre la escala centígrada corregida que se usó durante más de 200 años y la que conocemos como la escala Celsius actual. La original era una escala independiente de temperatura definida en función de los puntos de fusión y ebullición del agua; mientras, la segunda, la escala Celsius, es una escala subalterna a la escala Kelvin y, por lo tanto, ya no depende de los puntos de fusión y ebullición del agua sino del punto triple y del cero absoluto que definen a dicha escala absoluta de temperatura.
A pesar de esto, la nueva definición de grados Celsius es tal que el punto de fusión del agua sigue siendo el cero de la escala (0°C) y el punto de ebullición sigue siendo 100°C, por lo menos hasta el segundo decimal. Por esta razón, no existe ninguna diferencia de importancia entre ambas unidades de temperatura y, para todos fines prácticos, se pueden utilizar indistintamente como si se tratara de la misma unidad.
Referencias
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