У Антони ван Левенгука было то, что некоторые могли бы назвать необычным хобби для голландского торговца тканями в 17 веке: создавать простые, но изысканные микроскопы.
Связанный контент
- Давайте теперь оценим изобретение микроскопа
Его родной город Делфт в Нидерландах переживал золотой век процветания и культурного роста. Голландцы недавно завоевали свою независимость от Испании, и страна быстро стала одной из самых богатых в мире с мощным военно-морским флотом и процветающей международной торговлей через компанию «Голландско-Восточная Индия». Вновь разбогатевшие стали покровителями таких художников, как Рембрандт и Вермеер, и, освободившись от ограничений католической Испании, ученые начали смотреть на мир природы с научной точки зрения.
В то время микроскопы не были похожи на те, которые сейчас можно найти в лабораториях и аудиториях, и они мало использовались для науки. Ван Леувенхук и другие торговцы использовали ручные микроскопы, чтобы проверить свои изделия на наличие дефектов. Но, имея время и деньги на досуг, ван Леувенхук начал возиться с этими микроскопами. А в 1670-х годах он превратил свои устройства в живые существа и открыл новый мир. Он стал первым человеком, который наблюдал за внутренней работой организма на микроскопическом уровне, видя, как бактерии, сперматозоиды и даже клетки крови протекают через капилляры.
Его микроскопы, каждый из которых меньше среднего пальца, «оказали огромное влияние, и все же они выглядят удивительно просто», - говорит Марвин Болт, куратор науки и техники в Музее стекла в Корнинге, где редкий микроскоп Ван Леувенхука одолжил у Музей Boerhaave в Лейдене, Нидерланды, экспонируется в рамках выставки об инструментах.
Линзы - изогнутые кусочки стекла, которые могут фокусировать свет для создания увеличенных изображений объектов - были сделаны в Европе и использовались для коррекции зрения с 14-го века. В 16 веке голландские производители линз начали использовать высококачественное венецианское стекло для создания линз, которые давали более четкие и четкие изображения, чем когда-либо прежде. Вскоре кто-то использовал такой объектив для создания простого микроскопа, который мог бы увеличивать объекты. Затем производитель соединил выпуклые и вогнутые линзы вместе, в подходе, подобном тому, как были сделаны телескопы, создав первый составной микроскоп. К 1625 году появился термин «микроскоп», появившийся в книге итальянских ученых Франческо Стеллути и Федерико Чези, которые использовали инструмент для изучения пчел.
Роберт Гук, английский ученый, также использовал простые и сложные микроскопы для наблюдения за многими аспектами мира природы, включая блох, растений и грибов. Его « Микрография», первая научно-популярная книга, опубликованная в 1665 году, содержит подробные гравюры флоры и фауны, полученные под микроскопом с увеличением примерно в 20 раз. Гук также описал, как сделать простой микроскоп - вдохновляя Ван Леувенхука и других.
Но ван Леувенхук поднял расцветающую технологию до новых крайностей, достигнув более высоких увеличений, чем когда-либо прежде: до 300 раз или около того. Он зажал тщательно изготовленную стеклянную шариковую линзу между отверстиями в двух металлических пластинах, которые были склепаны вместе. Затем он установил образец на одной стороне, на иглу, которая может быть отрегулирована с помощью винтов. Стеклянные линзы были ключевыми, и ван Леувенхук использовал несколько различных техник для изготовления своих - и тщательно охранял свои секреты.
В составном микроскопе, подобном тому, который сегодня можно найти в научной лаборатории, объектив, расположенный рядом с объектом, собирает свет для увеличения изображения, а затем другой объектив в окуляре увеличивает это изображение во второй раз. Но изображения в ранних сложных микроскопах были искажены. С помощью простого микроскопа всю работу выполняет одна линза, а образец, линза и глаз зрителя находятся очень близко друг к другу. В крошечном изобретении ван Левенгука образец находился всего в миллиметрах от линзы, создавая четкое и четкое изображение для зрителя.
«По мере того, как вы увеличивали мощность, сложные микроскопы в то время уступали хорошему, простому инструменту для линз», - говорит Рэймонд Джордано, исторический коллекционер и продавец микроскопов, автор книги «Объектив первооткрывателя: фотографическая история простого микроскопа», 1680 -1880
Составной микроскоп с несколькими объективами (1890-1910) (Изображение любезно предоставлено Музеем Бурхаве) 
Этот простой микроскоп является одним из немногих, созданных ван Левенгуком, которые все еще существуют. (Изображение предоставлено Музеем Boerhaave) 
Составной микроскоп с вращающимся лотком для слайдов (1831-1850) (Изображение любезно предоставлено Музеем Boerhaave) 
Барабанный микроскоп (1750-1755) (Изображение любезно предоставлено Музеем Boerhaave) 
Простой микроскоп с несколькими линзами (1774) (Изображение любезно предоставлено Музеем Boerhaave) Ван Левенхук изучил образцы, которые он взял из своего рта и из стаканов с водой, и обнаружил, что они кишат тем, что он назвал «животными». «Когда эти животные или живые атомы двигались, они выдавали два маленьких рога, непрерывно двигаясь», - писал он. в первом научном журнале, Philosophical Transactions, после наблюдения образца дождевой воды в 1675 году.
«Роберт Гук рассматривал части животных, которые уже были известны», - говорит Болт. «Затем ван Леувенхук углубился, чтобы на клеточном уровне увидеть вещи, которые никто никогда не видел, такие как мышечные волокна, сперма и бактерии. Он действительно проложил дорогу.
Было так трудно сфокусировать образец на его крошечных инструментах, что Ван Левенгук обычно делал микроскоп для каждого нового образца, всего около 500 устройств, хотя сегодня известно только о дюжине оригиналов. Он отдал несколько, и многие были проданы с аукциона после его смерти, приземлившись в разных странах. В конечном счете, вероятно, многие были потеряны или растоплены.
Выводы Ван Левенгука имели решающее значение для научной революции и развития научного метода. Но, как и Галилей с телескопом, прошло бы почти 200 лет, прежде чем такие ученые, как Луи Пастер, начали бы с того места, где остановился ван Левенгук.
«Ван Леувенхук и его современники выяснили, что они могут обнаружить вещи о мире природы не рассуждая, не обсуждая, но фактически наблюдая и затем подтверждая чужие наблюдения», - говорит Болт. «Приоритетом открытий была новая концепция, а также воспроизводимость научных результатов и объективность».
Простой микроскоп играл важную роль в науке вплоть до XIX века. Такие микроскопы «долгое время считались чем-то, что использовали только натуралисты», вспоминает Джордано, отмечая, что Чарльз Дарвин использовал простой микроскоп, который он проектировал сам, но фактически все ученые того времени использовали их.
19-й век принес значительные улучшения в микроскопы, в том числе ахроматические линзы, что позволило зрителям впервые увидеть цвет точно. Появились также новые способы освещения образцов и контроля света, и основы составных микроскопов стали более стабильными. Наконец, в конце 1800-х годов немецкие химики Отто Шотт, Карл Цейсс и Эрнст Аббе начали научно разрабатывать стекло специально для микроскопов. К концу 1800-х годов в средних школах появились микроскопы.
Сегодня микроскопы стали доступнее, чем когда-либо. В Интернете полно учебников для самостоятельного создания микроскопа, сочетающего камеру iPhone с недорогой линзой для лазерной указки. А в прошлом году Стэнфордский университет представил Foldscope, бумажный «печатный и сложенный» простой микроскоп, который, как полагают ученые, может революционизировать глобальное здравоохранение, научное образование и гражданскую науку на местах. «Это логическое завершение истории микроскопов как инструментов познания, - говорит Болт, - чтобы получить их из нескольких рук в руки многих людей».
« Раскрытие невидимого: история стекла и микроскопа » демонстрируется до 19 марта 2017 года в Музее стекла Корнинга в Нью-Йорке.
