Antoni van Leeuwenhoek miał w XVII wieku coś, co niektórzy mogliby uznać za niezwykłe hobby dla holenderskiego handlarza tkaninami: tworzenie prostych, ale znakomitych mikroskopów.
powiązana zawartość
- Chwalmy teraz wynalazek mikroskopu
Jego rodzinne miasto Delft w Holandii przeżywało złoty wiek dobrobytu i rozwoju kulturowego. Holendrzy niedawno wygrali niepodległość od Hiszpanii, a naród szybko stał się jednym z najbogatszych na świecie, z potężną marynarką wojenną i kwitnącym międzynarodowym handlem za pośrednictwem Kompanii Holendersko-Wschodniej Indii. Nowo zamożni stali się mecenasami artystów takich jak Rembrandt i Vermeer, a uwolnieni od ograniczeń katolickiej Hiszpanii uczeni zaczęli patrzeć na świat przyrodniczy w sposób naukowy.
W tamtym czasie mikroskopy nie wyglądały tak jak te znalezione obecnie w laboratoriach i klasach i nie były zbyt często wykorzystywane do nauki. Van Leeuwenhoek i inni kupcy używali ręcznych mikroskopów, aby sprawdzić swoje towary pod kątem wad. Ale mając czas i pieniądze na zajęcia rekreacyjne, van Leeuwenhoek zaczął majstrować przy tych mikroskopach. A w latach 70. XVI w. Obrócił swoje urządzenia w żywe stworzenia i otworzył nowy świat. Stał się pierwszą osobą, która obserwowała wewnętrzne funkcjonowanie organizmu na poziomie mikroskopowym, widząc bakterie, plemniki, a nawet komórki krwi przepływające przez naczynia włosowate.
Jego mikroskopy, każdy mniejszy od przeciętnego kciuka, „miały ogromny wpływ, a jednak wyglądają zadziwiająco prosto”, mówi Marvin Bolt, kustosz nauki i techniki w Corning Museum of Glass, gdzie rzadki mikroskop van Leeuwenhoek, wypożyczony z Muzeum Boerhaave w Leiden w Holandii jest wystawiane w ramach wystawy o instrumentach.
Soczewki - zakrzywione kawałki szkła, które mogą skupiać światło, aby tworzyć powiększone obrazy obiektów - były produkowane w Europie i używane do korekcji wzroku od XIV wieku. W XVI wieku holenderscy producenci soczewek zaczęli używać wysokiej jakości szkła weneckiego do tworzenia soczewek, które wytwarzały wyraźniejsze i ostrzejsze obrazy niż kiedykolwiek wcześniej. Wkrótce ktoś użył takiej soczewki do stworzenia prostego mikroskopu, który mógłby powiększać obiekty. Następnie twórca połączył soczewki wypukłe i wklęsłe ze sobą, w podejściu podobnym do tego, jak powstały teleskopy, tworząc pierwszy mikroskop złożony. W 1625 r. Narodził się termin „mikroskop”, który pojawił się w książce włoskich uczonych Francesco Stelluti i Federico Cesi, którzy używali tego instrumentu do badania pszczół miodnych.
Robert Hooke, angielski uczony, również zastosował proste i złożone mikroskopy, aby obserwować wiele aspektów świata przyrody, w tym pchły, rośliny i grzyby. Jego Micrographia, pierwsza książka popularnonaukowa, opublikowana w 1665 r., Zawierała szczegółowe ryciny flory i fauny obserwowane pod mikroskopami z powiększeniami około 20 razy. Hooke opisał także, jak zrobić prosty mikroskop - inspirując van Leeuwenhoek i innych.
Ale van Leeuwenhoek wprowadził rozwijającą się technologię do nowych ekstremów, osiągając większe powiększenia niż kiedykolwiek wcześniej: do 300 razy. Umieścił starannie wykonaną szklaną kulkę między otworami w dwóch metalowych płytach, które zostały połączone nitami. Następnie zamontował preparat z jednej strony na igle, którą można regulować za pomocą śrub. Szklane soczewki były kluczowe, a van Leeuwenhoek zastosował kilka różnych technik, aby stworzyć swoje - i ściśle strzegł swoich tajemnic.
W mikroskopie złożonym, takim jak obecnie w laboratorium naukowym, soczewka blisko obiektu zbiera światło w celu powiększenia obrazu, a następnie druga soczewka w okularze powiększa ten obraz po raz drugi. Ale obrazy we wczesnych mikroskopach złożonych były zniekształcone. Za pomocą prostego mikroskopu cała praca wykonuje całą pracę, a próbka, soczewka i oko widza znajdują się bardzo blisko siebie. W niewielkim urządzeniu van Leeuwenhoek okaz znajdował się zaledwie milimetry od obiektywu, zapewniając widzowi wyraźny, ostry obraz.
„Gdy zwiększyłeś moc, mikroskopy złożone w tym czasie były gorsze od dobrego, prostego instrumentu z soczewkami”, mówi Raymond Giordano, historyczny kolekcjoner i sprzedawca mikroskopów oraz autor The Discoverer's Lens: A Photographic History of the Simple Microscope, 1680 -1880 .
Mikroskop złożony z wieloma obiektywami (1890–1910) (Zdjęcie dzięki uprzejmości Museum Boerhaave) 
Ten prosty mikroskop jest jednym z niewielu, które van Leeuwenhoek nadal istnieje. (Zdjęcie dzięki uprzejmości Museum Boerhaave) 
Mikroskop złożony z obrotową tacą na szkiełka (1831–1850) (Zdjęcie dzięki uprzejmości Museum Boerhaave) 
Mikroskop bębnowy (1750-1755) (Zdjęcie dzięki uprzejmości Museum Boerhaave) 
Prosty mikroskop z wieloma soczewkami (1774) (Zdjęcie dzięki uprzejmości Museum Boerhaave) Van Leeuwenhoek zbadał próbki, które wziął z własnych ust i szklanek wody, i stwierdził, że roi się od czegoś, co nazwał „zwierzątkami”. „Kiedy te zwierzątka lub żywe Atomy się poruszyły, wysunęły dwa małe rogi, ciągle się poruszając”, napisał w pierwszym czasopiśmie naukowym Philosophical Transactions po zaobserwowaniu próbki wody deszczowej w 1675 r.
„Robert Hooke przyglądał się częściom zwierząt, które były już znane”, mówi Bolt. „Następnie van Leeuwenhoek poszedł głębiej, aby zobaczyć na poziomie komórkowym rzeczy, których nikt wcześniej nie widział, takie jak włókna mięśniowe, nasienie i bakterie. Naprawdę przeciął szlak. ”
Tak trudno było skupić próbkę na jego maleńkich instrumentach, że van Leeuwenhoek zwykle robił mikroskop dla każdej nowej próbki, w sumie około 500 urządzeń, choć wiadomo, że istnieje obecnie tylko kilkanaście oryginałów. Rozdał niektóre, a wiele z nich sprzedano na aukcji po jego śmierci, lądując w różnych krajach. Ostatecznie jednak wiele osób zginęło lub stopiło się.
Odkrycia Van Leeuwenhoek były kluczowe dla rewolucji naukowej i rozwoju metody naukowej. Ale, podobnie jak Galileo z teleskopem, minie prawie 200 lat, zanim naukowcy tacy jak Louis Pasteur znajdą miejsce, w którym van Leeuwenhoek przerwał.
„Van Leeuwenhoek i jego współcześni odkryli, że mogą odkrywać rzeczy w świecie przyrody nie przez rozumowanie, nie przez debatę, ale przez faktyczne obserwowanie, a następnie potwierdzanie czyichś obserwacji” - mówi Bolt. „Priorytetem odkrycia była nowa koncepcja, podobnie jak powtarzalność odkryć naukowych i obiektywizm”.
Prosty mikroskop odgrywał ważną rolę w nauce aż do XIX wieku. Giordano wspomina, że takie mikroskopy „były od dawna uważane za coś, z którego korzystali tylko przyrodnicy”, zauważając, że Charles Darwin użył prostego mikroskopu, który sam zaprojektował, ale w rzeczywistości wszyscy ówcześni naukowcy ich używali.
Wiek XIX przyniósł znaczne ulepszenia mikroskopów, w tym soczewek achromatycznych, które pozwoliły widzom dokładnie zobaczyć kolory po raz pierwszy. Pojawiły się również nowe sposoby oświetlania próbek i kontrolowania światła, a podstawy mikroskopów złożonych stały się bardziej stabilne. Wreszcie pod koniec XIX wieku niemieccy chemicy Otto Schott, Carl Zeiss i Ernst Abbe rozpoczęli naukową inżynierię szkła specjalnie do mikroskopów. Pod koniec XIX wieku mikroskopy pojawiały się w szkołach średnich.
Dzisiaj mikroskopy są bardziej dostępne niż kiedykolwiek. Internet jest pełen samouczków do samodzielnego tworzenia mikroskopu przez połączenie aparatu iPhone z niedrogim wskaźnikiem laserowym. W zeszłym roku Uniwersytet Stanford wprowadził Foldscope, papierowy prosty mikroskop „drukuj i składaj”, który według naukowców może zrewolucjonizować globalne zdrowie publiczne, edukację naukową i naukę obywatelską w terenie. „To logiczne zakończenie historii mikroskopów jako instrumentów wiedzy” - mówi Bolt - „przeniesienie ich z kilku rąk w ręce wielu ludzi”.
„ Ujawnienie niewidzialnego: historia szkła i mikroskopu ” można oglądać do 19 marca 2017 r. W Corning Museum of Glass w Nowym Jorku.
