Одним из наиболее важных изобретений средневековья является разработка микроскопа. Посредством данного устройства удалось рассмотреть структуры, невидимые глазу. Оно помогло сформировать положения клеточной теории, создало перспективы для развития микробиологии. Более того, первый микроскоп стал двигателем создания новых высокочувствительных микроскопирующих устройств. Они же стали инструментами, благодаря которым человек смог взглянуть на атом.
Историческая справка о первом микроскопе
Очевидно, что микроскоп – это необычный прибор. И что еще удивительно, так это факт, что его изобрели еще в средневековье. Его отцом считается Антони ван Левенгук. Но, не умаляя достоинств ученого, следует сказать, что первое микроскопирующее устройство разработал либо Галилей (1609 год), либо Ханс и Захарий Янсены (1590 год). Однако о последних информации очень мало, как и о виде их изобретения.
По этой причине разработка Ханса и Захария Янсенов не воспринимается всерьез как первый микроскоп. А заслуги разработчика устройства принадлежат Галилео Галилею. Его устройство представляло собой комбинированную установку с простым окуляром и двумя линзами. Этот микроскоп называется составным световым. Позже Корнелиус Дреббель (1620 год) доработал это изобретение.
Видимо, разработка Галилео и дальше была бы единственной, если бы Антони ван Левенгук в 1665 году не опубликовал труд о микроскопировании. В нем он описал живые организмы, которые видел при помощи своего однолинзового простейшего микроскопа. Эта разработка и гениально простая, и невероятно сложная одновременно.
Микроскоп Левенгука, опередивший свое время
Микроскоп Антони ван Левенгука – это изделие, состоящее из бронзовой пластинки с прикрепленной к ней линзе и крепежом. Устройство с легкостью помещалось на руке, но скрывало чрезвычайную мощь: оно позволяло увеличивать объекты в 275-500 раз. Это было обеспечено благодаря установке плоско-выпуклой линзы маленького размера. И что интересно, до 1970 года ведущие физики не могли придумать, как Левенгук создал такие увеличители.
Ранее предполагалось, что линза для микроскопа шлифовалась на станке. Однако это требовало бы недюжинного упорства и чрезвычайной ювелирной точности. В 1970 году была предложена гипотеза, что Левенгук выплавлял линзы из стеклянной нити. Он нагревал ее, а потом шлифовал участок, которым была прикреплена стеклянная капля. Это уже намного проще и быстрее, хотя доказать это пока не удалось: собственники оставшихся микроскопов Левенгука не дали согласия на эксперименты. Однако таким способом можно собирать микроскоп Левенгука даже в домашних условиях.
Принцип использования микроскопа Левенгука
Структура изделия предельно проста, что говорит и о легкости его использования. В действительности, применять его было чрезвычайно сложно из-за неизвестности фокусного расстояния линзы. Поэтому перед рассмотрением приходилось подолгу приближать и отдалять устройство от исследуемого среза. Причем сам срез располагался между зажженной свечой и линзой, что позволяла максимально увеличить микроструктуры. И они становились видимы глазу человека.
Характеристики микроскопа Левенгука
Согласно результатам проведенных опытов, увеличение микроскопа Левенгука было поражающим, как минимум оно увеличивало в 275 раз. Многие исследователи полагают, что ведущий микроскопист средневековья создал устройство, позволившее увеличивать в 500 раз. Научные фантасты указывают цифру 1500, хотя это невозможно без применения иммерсионных масел. Их тогда просто не существовало.
Тем не менее Левенгук задал тон развитию многих наук и понял, что глаз видит далеко не все. Существует микромир, невидимый нам. А в нем еще много увлекательного. С высоты веков следует отметить, что исследователь был пророчески прав. И сегодня микроскоп Левенгука, фото которого расположено ниже, считается одним из двигателей науки.
Некоторые гипотезы о разработке микроскопа
Многие ученые сегодня считают, что микроскоп Левенгука был создан не на пустом месте. Естественно, ученый знал некоторые факты о существовании оптики Галилео. Однако с изобретением итальянца у него нет сходств. Другие историки полагают, что Левенгук взял за основу разработки Ханса и Захария Янсенов. Кстати, о микроскопе последних тоже почти ничего не известно.
Поскольку Ханс и его сын Захарий работали над производством очков, то их разработка, скорее, была похожа на изобретение Галилео Галилея. Микроскоп Левенгука является устройством намного более мощным, так как оно позволяло увеличивать в 275-500 раз. Такой мощности составные световые микроскопы и Янсенов, и Галилея не имели. Более того, из-за наличия двух линз у них имелось и вдвое больше погрешностей. При этом понадобилось около 150 лет для того, чтобы составной микроскоп догнал микроскоп Левенгука по качеству изображения и по мощности увеличения.
Гипотезы о происхождении линзы микроскопа Левенгука
Исторические источники позволяют подвести итог деятельности ученого. Согласно данным Королевского научного общества Англии, Левенгук собрал порядка 25 микроскопов. Также ему удалось изготовить почти 500 линз. Неизвестно, почему он не создал столько микроскопов, видимо, эти линзы не давали должного увеличения или были дефектными. Только лишь 9 микроскопов Левенгука дошли до современности.
Существует интересная гипотеза, что микроскоп Левенгука создавался на основе природных линз вулканического происхождения. Многие ученые полагают, что он просто выплавлял каплю стекла для их изготовления. Другие сходятся во мнении, что ему удалось оплавлять стеклянную нить и делать линзы таким образом. Но факт, что из 500 линз ученому удалось создать только 25 микроскопов, говорит о многом.
В частности он косвенно подтверждает все три гипотезы происхождения линз. Видимо, окончательный ответ вряд ли удастся получить без экспериментов. Но поверить в то, что без наличия высокоточных измерительных приборов и шлифовальных станков ему удалось создавать мощные линзы, достаточно сложно.
Создание микроскопа Левенгука дома
Многие люди, стараясь проверить некоторые гипотезы о происхождении линз, успешно изготовили микроскоп Левенгука у себя дома. Для этого на простой спиртовой горелке нужно расплавить тонкую стеклянную нить, пока на ней не появится капля. Он должна остыть, после чего ее нужно отшлифовать с одной (противоположной от сферической поверхности) стороны.
Шлифовка позволяет создать плоско-выпуклую линзу, отвечающую требованиям микроскопирования. Она же даст увеличение примерно в 200-275 раз. После нужно лишь закрепить ее на твердом штативе и рассматривать интересующие объекты. Однако здесь существует одна проблема: саму линзу выпуклым концом нужно обратить к изучаемому веществу. Исследователь при этом смотрит на плоскую поверхность линзы. Только так следует применять микроскоп. Левенгук, отзывы Королевского научного общества о котором в свое время обеспечили ему славную репутацию, скорее всего, именно так создал и применял свое изобретение.
