Eden najpomembnejših izumov srednjega veka je razvoj mikroskopa. S to napravo je bilo mogoče pregledovati strukture, nevidne očesu. Pomagal je oblikovati načela celične teorije in ustvaril možnosti za razvoj mikrobiologije. Poleg tega je prvi mikroskop postal motor za ustvarjanje novih visoko občutljivih mikroskopskih naprav. Postali so tudi orodja, s katerimi je človek lahko pogledal atom.
Zgodovinsko ozadje prvega mikroskopa
Očitno je mikroskop nenavaden instrument. In kar je še bolj presenetljivo, je dejstvo, da so ga izumili že v srednjem veku. Njegov oče je Anthony van Leeuwenhoek. Toda, ne da bi zmanjšali zasluge znanstvenika, je treba povedati, da je prvo mikroskopsko napravo razvil bodisi Galileo (1609) bodisi Hans in Zachary Jansen (1590). Vendar je zelo malo informacij o najnovejših, pa tudi o vrsti njihovega izuma.
Zaradi tega razlogarazvoj Hansa in Zachariasa Jansenova se ne jemlje resno kot prvi mikroskop. In zasluge razvijalca naprave pripadajo Galileu Galileiju. Njegova naprava je bila kombinirana postavitev s preprostim okularjem in dvema lečama. Ta mikroskop se imenuje sestavljeni svetlobni mikroskop. Kasneje je Cornelius Drebbel (1620) izboljšal ta izum.
Očitno bi bil razvoj Galilea edini, če Anthony van Leeuwenhoek ne bi leta 1665 objavil dela o mikroskopiji. V njej je opisal žive organizme, ki jih je videl s svojim preprostim mikroskopom z eno lečo. Ta razvoj je genialno preprost in neverjetno zapleten hkrati.
Levenhoekov mikroskop pred časom
Mikroskop Anthonyja van Leeuwenhoeka je izdelek, sestavljen iz bronaste plošče z nanjo pritrjeno lečo in pritrdilnih elementov. Naprava se zlahka prilega roki, vendar je skrivala izjemno moč: omogočala je povečanje predmetov za 275-500-krat. To je bilo doseženo z namestitvijo majhne planokonveksne leče. In zanimivo, do leta 1970 vodilni fiziki niso mogli ugotoviti, kako je Leeuwenhoek ustvaril takšne povečevalce.
Prej se je domnevalo, da je bila leča za mikroskop polirana na stroju. Vendar bi to zahtevalo izjemno vztrajnost in izjemno natančnost nakita. Leta 1970 je bila predlagana hipoteza, da je Leeuwenhoek talil leče iz steklene nitke. Segrel ga je in nato poliral območje, kjer je bila steklena kapljica pritrjena. Je ževeliko enostavnejši in hitrejši, čeprav to še ni dokazano: lastniki preostalih Leeuwenhoek mikroskopov niso dali soglasja za poskuse. Vendar pa lahko na ta način sestavite Leeuwenhoek mikroskop tudi doma.
Načelo uporabe mikroskopa Leeuwenhoek
Struktura izdelka je izjemno preprosta, kar govori tudi o enostavni uporabi. Pravzaprav ga je bilo izjemno težko uporabiti zaradi neznane goriščne razdalje leče. Zato je bilo treba pred obravnavo napravo dlje časa približati in oddaljiti od preučevanega odseka. Poleg tega se je sam rez nahajal med prižgano svečo in lečo, kar je omogočilo maksimiranje mikrostruktur. In postali so vidni človeškemu očesu.
Lastnosti mikroskopa Leeuwenhoek
Glede na rezultate poskusov je bila povečava Leeuwenhoekovega mikroskopa neverjetna, vsaj 275-kratna. Mnogi raziskovalci verjamejo, da je vodilni mikroskop srednjega veka ustvaril napravo, ki je omogočila 500-kratno povečavo. Znanstvena fantastika navaja številko 1500, čeprav je to nemogoče brez uporabe potopnih olj. Takrat preprosto niso obstajali.
Kljub temu je Leeuwenhoek dal ton razvoju številnih znanosti in spoznal, da oko ne vidi vsega. Obstaja mikrokozmos, ki nam je neviden. In ponuja še veliko več. Z višine stoletij je treba opozoriti, da je imel raziskovalec preroško prav. In danes mikroskop Leeuwenhoek, katerega fotografija se nahaja spodaj, velja za enega od motorjev znanosti.
Nekatere hipoteze odizajn mikroskopa
Številni znanstveniki danes verjamejo, da Leeuwenhoekov mikroskop ni bil ustvarjen iz nič. Seveda je znanstvenik vedel nekaj dejstev o obstoju Galilejeve optike. Vendar z izumom Italijana nima podobnosti. Drugi zgodovinarji menijo, da je Leeuwenhoek vzel Hansa in Zachariasa Jansena kot osnovo za razvoj. Mimogrede, tudi o mikroskopu slednjega se skoraj nič ne ve.
Ker sta Hans in njegov sin Zachary delala na proizvodnji očal, je bil njihov razvoj precej podoben izumu Galilea Galileija. Leeuwenhoekov mikroskop je veliko močnejša naprava, saj je omogočal povečavo za 275-500-krat. Kompozitna svetlobna mikroskopa Jansena in Galilea nista imela takšne moči. Poleg tega so imeli zaradi prisotnosti dveh leč dvakrat več napak. Hkrati je trajalo približno 150 let, da je sestavljeni mikroskop dohitel Leeuwenhoekov mikroskop v kakovosti slike in moči povečave.
Hipoteze o izvoru Leeuwenhoekove leče mikroskopa
Zgodovinski viri omogočajo povzetek dela znanstvenika. Po podatkih angleške kraljeve družbe je Leeuwenhoek zbral približno 25 mikroskopov. Uspelo mu je izdelati tudi skoraj 500 objektivov. Ni znano, zakaj ni ustvaril toliko mikroskopov, očitno te leče niso dale ustrezne povečave ali pa so bile okvarjene. Do danes je preživelo le 9 Leeuwenhoek mikroskopov.
Obstaja zanimiva hipoteza, da je Leeuwenhoekov mikroskop ustvarjen na podlagi naravnih vulkanskih lečizvor. Mnogi znanstveniki verjamejo, da je za njihovo izdelavo preprosto stopil kapljico stekla. Drugi se strinjajo, da mu je uspelo stopiti stekleno nit in na ta način izdelati leče. Toda dejstvo, da je od 500 leč znanstveniku uspelo ustvariti le 25 mikroskopov, govori veliko.
Zlasti posredno potrjuje vse tri hipoteze o nastanku leč. Očitno je malo verjetno, da bo končnega odgovora mogoče dobiti brez eksperimentov. Toda verjeti, da mu je brez razpoložljivosti visoko natančnih merilnih instrumentov in brusilnih strojev uspelo ustvariti močne leče, je precej težko.
Ustvarjanje Leeuwenhoekovega mikroskopa doma
Mnogi ljudje, ki poskušajo preveriti nekatere hipoteze o izvoru leč, so uspešno izdelali Leeuwenhoekov mikroskop doma. Če želite to narediti, morate na preprostem alkoholnem gorilniku stopiti tanko stekleno nit, dokler se na njej ne pojavi kapljica. Ohladiti se mora, nato pa ga z ene strani (nasproti sferične površine) brusiti.
brušenje vam omogoča, da ustvarite plano-konveksno lečo, ki ustreza zahtevam mikroskopije. Prav tako se bo povečalo za približno 200-275-krat. Po tem ga morate samo pritrditi na trden stojalo in preučiti predmete, ki vas zanimajo. Vendar pa je tu ena težava: konveksni konec leče mora biti obrnjen proti preučevani snovi. Raziskovalec pogleda ravno površino leče. To je edini način za uporabo mikroskopa. Leeuwenhoeka, katerega ocene Kraljevega znanstvenega društva so mu nekoč prinesle slaven ugled,kako je ustvaril in uporabil svoj izum.
