Ο Antoni van Leeuwenhoek είχε αυτό που κάποιοι θα μπορούσαν να θεωρήσουν ένα ασυνήθιστο χόμπι για έναν Ολλανδό έμπορο πανιών τον 17ο αιώνα: κάνοντας απλά αλλά εξαιρετικά μικροσκόπια.
σχετικό περιεχόμενο
- Ας επικροτήσουμε τώρα την εφεύρεση του μικροσκοπίου
Η πατρίδα του στο Delft στις Κάτω Χώρες βίωσε μια χρυσή εποχή ευημερίας και πολιτιστικής ανάπτυξης. Οι Ολλανδοί κέρδισαν πρόσφατα την ανεξαρτησία τους από την Ισπανία και το έθνος έγινε γρήγορα ένας από τους πλουσιότερους στον κόσμο, με ισχυρό ναυτικό και ακμάζον διεθνές εμπόριο μέσω της εταιρείας Ολλανδικής-Ανατολικής Ινδίας. Οι νέοι πλούσιοι έγιναν προστάτες καλλιτεχνών όπως ο Rembrandt και ο Vermeer και, ελευθερωμένοι από τους περιορισμούς της Καθολικής Ισπανίας, οι επιστήμονες άρχισαν να βλέπουν τον φυσικό κόσμο με έναν επιστημονικό τρόπο.
Εκείνη την εποχή, τα μικροσκόπια δεν έμοιαζαν με αυτά που βρίσκονταν τώρα σε εργαστήρια και αίθουσες διδασκαλίας και δεν χρησιμοποιούνταν πολύ για την επιστήμη. Ο Van Leeuwenhoek και άλλοι έμποροι χρησιμοποίησαν χειροκίνητα μικροσκόπια για να ελέγξουν τα προϊόντα τους για ελαττώματα. Αλλά με το χρόνο και τα χρήματα για ψυχαγωγικές δραστηριότητες, ο van Leeuwenhoek άρχισε να τσακίζει με αυτά τα μικροσκόπια. Και στη δεκαετία του 1670, γύρισε τις συσκευές του σε ζωντανά πράγματα - και άνοιξε έναν νέο κόσμο. Έγινε το πρώτο άτομο που παρατηρούσε τις εσωτερικές λειτουργίες του σώματος σε μικροσκοπικό επίπεδο, βλέποντας βακτήρια, σπέρμα και ακόμη και αιμοσφαίρια που ρέουν μέσα από τριχοειδή αγγεία.
Τα μικροσκόπια του, κάθε μικρότερα από τον μέσο αντίχειρά του, "είχαν τεράστιο αντίκτυπο και παρ 'όλα αυτά φαίνονται εκπληκτικά απλά", λέει ο Marvin Bolt, επιμελητής της επιστήμης και της τεχνολογίας στο Corning Museum of Glass, όπου ένα σπάνιο μικροσκόπιο van Leeuwenhoek, το Μουσείο Boerhaave στο Leiden της Ολλανδίας, εκτίθεται ως μέρος μιας έκθεσης για τα όργανα.
Φακοί-καμπύλα κομμάτια από γυαλί που μπορούν να εστιάσουν το φως για να δημιουργήσουν μεγεθυμένες εικόνες αντικειμένων - είχαν κατασκευαστεί στην Ευρώπη και χρησιμοποιήθηκαν για τη διόρθωση της όρασης από τον 14ο αιώνα. Τον 16ο αιώνα, οι ολλανδοί κατασκευαστές φακών άρχισαν να χρησιμοποιούν υψηλής ποιότητας βενετσιάνικο γυαλί για να δημιουργήσουν φακούς που παρήγαγαν σαφέστερες, ευκρινέστερες εικόνες από ό, τι πριν. Σύντομα, κάποιος χρησιμοποίησε έναν τέτοιο φακό για να δημιουργήσει ένα απλό μικροσκόπιο που θα μπορούσε να μεγεθύνει αντικείμενα. Στη συνέχεια, ένας κατασκευαστής ζευγάρωσε κυρτούς και κοίλους φακούς μαζί, σε μια προσέγγιση παρόμοια με την κατασκευή των τηλεσκοπίων, δημιουργώντας το πρώτο σύνθετο μικροσκόπιο. Μέχρι το 1625 γεννήθηκε ο όρος "μικροσκόπιο", που εμφανίστηκε σε ένα βιβλίο των Ιταλών λογίων Francesco Stelluti και Federico Cesi, οι οποίοι είχαν χρησιμοποιήσει το όργανο για τη μελέτη των μελισσών.
Ο Robert Hooke, ένας αγγλικός λόγιος, χρησιμοποίησε επίσης απλά και σύνθετα μικροσκόπια για να παρατηρήσει πολλές πτυχές του φυσικού κόσμου, συμπεριλαμβανομένων ψύλλων, φυτών και μυκήτων. Η Μικρογραφία του, το πρώτο δημοφιλές επιστημονικό βιβλίο, που δημοσιεύθηκε το 1665, χαρακτήρισε λεπτομερή χαρακτική της χλωρίδας και της πανίδας όπως παρατηρήθηκε στα μικροσκόπια με μεγέθυνση περίπου 20 φορές. Ο Hooke περιγράφει επίσης πώς να κάνει ένα απλό μικροσκόπιο-εμπνευσμένο van Leeuwenhoek και άλλοι.
Αλλά ο van Leeuwenhoek πήρε την αναπτυσσόμενη τεχνολογία σε νέα άκρα, επιτυγχάνοντας μεγαλύτερες μεγεθύνσεις από ποτέ: μέχρι 300 φορές περίπου. Έβαλε ένα προσεκτικά κατασκευασμένο φακό γυαλιού μεταξύ των τρυπών σε δύο μεταλλικές πλάκες, οι οποίες ενώθηκαν μεταξύ τους. Έπειτα τοποθετούσε το δείγμα στη μία πλευρά, σε μια βελόνα που μπορούσε να ρυθμιστεί με τη βοήθεια βιδών. Οι φακοί γυαλιού ήταν κλειδί και ο van Leeuwenhoek χρησιμοποίησε μερικές διαφορετικές τεχνικές για να κάνει τη δουλειά του - και φυλάσσει τα μυστικά του στενά.
Σε ένα σύνθετο μικροσκόπιο, όπως ένα σήμερα που βρίσκεται σε ένα εργαστήριο επιστήμης, ένας φακός κοντά στο αντικείμενο συλλέγει το φως για να μεγεθύνει την εικόνα και έπειτα ένας άλλος φακός στο προσοφθάλμιο μεγεθύνει αυτή την εικόνα για δεύτερη φορά. Αλλά οι εικόνες στα πρώιμα σύνθετα μικροσκόπια παραμορφώθηκαν. Με ένα απλό μικροσκόπιο, ένας μόνο φακός κάνει όλη τη δουλειά και το δείγμα, ο φακός και τα μάτια του θεατή είναι πολύ κοντά μαζί. Στο μικροσκόπιο του van Leeuwenhoek, το δείγμα βρισκόταν σε απόσταση μόλις χιλιοστών από τον φακό, δημιουργώντας μια σαφή και ευκρινή εικόνα για τον θεατή.
«Όσο αυξήσατε τη δύναμη, τα σύνθετα μικροσκόπια ήταν τότε κατώτερα από ένα καλό, απλό όργανο φακού», λέει ο Raymond Giordano, ένας συλλέκτης και έμπορος ιστορικού μικροσκοπίου και συγγραφέας του Lens Discoverer: Μια φωτογραφική ιστορία του απλού μικροσκοπίου, 1680 -1880 .
Σύνθετο μικροσκόπιο με πολλαπλούς στόχους (1890-1910) (Χορηγία εικόνας από το Museum Boerhaave) 
Αυτό το απλό μικροσκόπιο είναι ένας από τους λίγους που κατασκευάζει ο van Leeuwenhoek που εξακολουθούν να υπάρχουν. (Χορηγία εικόνας από το Museum Boerhaave) 
Σύνθετο μικροσκόπιο με περιστρεφόμενο συρόμενο δίσκο (1831-1850) (Χορηγία εικόνας από το Museum Boerhaave) 
Ένα μικροσκόπιο τύμπανο (1750-1755) (Χορηγία εικόνας από το Μουσείο Boerhaave) 
Ένα απλό μικροσκόπιο με πολλαπλούς φακούς (1774) (Χορηγία εικόνας από το Museum Boerhaave) Ο Van Leeuwenhoek εξέτασε δείγματα που έβγαλε από το στόμα του και από γυαλιά νερού και τα βρήκε γεμάτα με αυτό που ονομάζονταν "animalcules". "Όταν αυτά τα ζώα ή τα ζωντανά Άτομα κινούνταν, έβαλαν δύο μικρά κέρατα κινούμενα συνεχώς" στο πρώτο επιστημονικό περιοδικό, Φιλοσοφικές Συναλλαγές, αφού παρακολούθησε ένα δείγμα ομβρινού νερού το 1675.
"Ο Robert Hooke έβλεπε τμήματα ζώων που ήταν ήδη γνωστά", λέει ο Bolt. "Τότε ο van Leeuwenhoek πήγε βαθύτερα, για να δει, σε κυτταρικό επίπεδο, πράγματα που κανείς δεν είχε ξαναδεί, όπως μυϊκές ίνες, σπέρμα και βακτήρια. Πήρε πραγματικά ένα ίχνος. "
Ήταν τόσο δύσκολο να φέρει ένα δείγμα στο επίκεντρο των μικροσκοπικών οργάνων του που ο van Leeuwenhoek έκανε συνήθως ένα μικροσκόπιο για κάθε νέο δείγμα, περίπου 500 συσκευές συνολικά, αν και είναι γνωστό ότι υπάρχουν μόνο δώδεκα πρωτότυπα σήμερα. Έδωσε πολλά και πολλοί δημοπρατήθηκαν μετά το θάνατό του, προσγειώνοντας σε διάφορες χώρες. Τελικά, όμως, είναι πιθανό πολλοί να χαθούν ή να λειωθούν.
Τα ευρήματα του Van Leeuwenhoek ήταν κρίσιμα για την επιστημονική επανάσταση και την ανάπτυξη της επιστημονικής μεθόδου. Αλλά, όπως και το Galileo με το τηλεσκόπιο, θα ήταν σχεδόν 200 χρόνια πριν επιστήμονες όπως ο Louis Pasteur θα πάρουν εκεί όπου van Leeuwenhoek σταμάτησε.
"Ο Van Leeuwenhoek και οι σύγχρονοι του βρήκαν ότι θα μπορούσαν να ανακαλύψουν πράγματα για τον φυσικό κόσμο όχι με συλλογισμό, όχι με συζητήσεις, αλλά με την παρατήρηση και επιβεβαίωση των παρατηρήσεων κάποιου άλλου», λέει ο Bolt. "Η προτεραιότητα της ανακάλυψης ήταν μια νέα αντίληψη, όπως και η δυνατότητα αναπαραγωγής των επιστημονικών ευρημάτων και της αντικειμενικότητας."
Το απλό μικροσκόπιο έπαιξε σημαντικό ρόλο στην επιστήμη μέχρι τον 19ο αιώνα. Αυτά τα μικροσκόπια "θεωρήθηκαν από καιρό ως κάτι που χρησιμοποίησαν μόνο οι φυσιοδίφες", θυμάται ο Τζορντάνο, σημειώνοντας ότι ο Κάρολος Δαρβίνος χρησιμοποίησε ένα απλό μικροσκόπιο που ο ίδιος σχεδίασε, αλλά στην πραγματικότητα όλοι οι επιστήμονες της εποχής τους χρησιμοποιούσαν.
Ο 19ος αιώνας έφερε σημαντικές βελτιώσεις στα μικροσκόπια, συμπεριλαμβανομένων των αχρωματικών φακών, που επέτρεψαν στους θεατές να δουν το χρώμα με ακρίβεια για πρώτη φορά. Υπήρχαν επίσης νέοι τρόποι φωτισμού των δειγμάτων και του φωτός ελέγχου, και οι βάσεις των σύνθετων μικροσκοπίων έγιναν πιο σταθερές. Τέλος, στα τέλη του 18ου αιώνα, οι γερμανοί χημικοί Otto Schott, Carl Zeiss και Ernst Abbe άρχισαν επιστημονικά να κατασκευάσουν γυαλί ειδικά για μικροσκόπια. Στα τέλη του 18ου αιώνα, τα μικροσκόπια εμφανίζονταν στα γυμνάσια.
Σήμερα, τα μικροσκόπια είναι πιο διαδεδομένα από ποτέ. Το Διαδίκτυο είναι γεμάτο από μαθήματα DIY για την κατασκευή ενός μικροσκοπίου συνδυάζοντας μια κάμερα iPhone με έναν φτηνό φακό δείκτη λέιζερ. Και το περασμένο έτος, το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ εισήγαγε το Foldscope, ένα απλό μικροσκόπιο χαρτιού «εκτύπωσης και διπλώματος» που πιστεύουν οι μελετητές ότι θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στην παγκόσμια δημόσια υγεία, την επιστήμη και την επιστήμη των πολιτών. "Είναι το λογικό συμπέρασμα για την ιστορία των μικροσκοπίων, ως όργανα της γνώσης», λέει ο Bolt, «για να τα πάρει από μερικά χέρια σε χέρια πολλών ανθρώπων».
«Η αποκάλυψη του αόρατου: η ιστορία του γυαλιού και του μικροσκοπίου » είναι προς το παρόν από τις 19 Μαρτίου 2017, στο Μουσείο Γυαλιού Corning στη Νέα Υόρκη.
