Jedným z najdôležitejších vynálezov stredoveku je vývoj mikroskopu. Pomocou tohto prístroja bolo možné skúmať okom neviditeľné štruktúry. Pomohla formovať princípy bunkovej teórie a vytvorila vyhliadky na rozvoj mikrobiológie. Prvý mikroskop sa navyše stal motorom pre vytváranie nových vysoko citlivých mikroskopických zariadení. Stali sa aj nástrojmi, vďaka ktorým sa človek mohol pozrieť na atóm.
Historické pozadie prvého mikroskopu
Je zrejmé, že mikroskop je nezvyčajný nástroj. A čo je ešte prekvapujúcejšie, je fakt, že bol vynájdený už v stredoveku. Jeho otcom je Anthony van Leeuwenhoek. Ale bez toho, aby sme ubrali na zásluhách vedca, treba povedať, že prvé mikroskopické zariadenie vyvinul buď Galileo (1609), alebo Hans a Zachary Jansen (1590). O najnovších, ako aj o type ich vynálezu je však veľmi málo informácií.
Z tohto dôvoduvývoj Hansa a Zachariasa Jansenovovcov sa neberie vážne ako prvý mikroskop. A zásluhy vývojára zariadenia patria Galileovi Galileimu. Jeho zariadenie bolo kombinované s jednoduchým okulárom a dvoma šošovkami. Tento mikroskop sa nazýva zložený svetelný mikroskop. Neskôr Cornelius Drebbel (1620) tento vynález vylepšil.
Vývoj Galilea by bol zrejme jediný, keby Anthony van Leeuwenhoek v roku 1665 nezverejnil prácu o mikroskopii. Opísal v ňom živé organizmy, ktoré videl svojim jednoduchým jednošošovkovým mikroskopom. Tento vývoj je geniálne jednoduchý a zároveň neuveriteľne zložitý.
Levenhoekov mikroskop predbehol svoju dobu
Mikroskop Antona van Leeuwenhoeka je produkt pozostávajúci z bronzovej platne s pripevnenou šošovkou a upevňovacích prvkov. Zariadenie sa ľahko zmestilo na ruku, no skrývalo extrémnu silu: umožňovalo zväčšiť predmety 275-500-krát. Dosiahlo sa to inštaláciou malej plankonvexnej šošovky. A zaujímavé je, že až do roku 1970 nemohli poprední fyzici prísť na to, ako Leeuwenhoek vytvoril takéto lupy.
Predtým sa predpokladalo, že šošovka mikroskopu bola vyleštená na stroji. To by si však vyžadovalo pozoruhodnú vytrvalosť a extrémnu šperkársku presnosť. V roku 1970 bola navrhnutá hypotéza, že Leeuwenhoek tavil šošovky zo skleneného vlákna. Zahrial ho a potom vyleštil oblasť, kde bola pripevnená sklenená kvapka. Už jeoveľa jednoduchšie a rýchlejšie, aj keď to ešte nebolo dokázané: majitelia zostávajúcich mikroskopov Leeuwenhoek nedali súhlas na experimenty. Týmto spôsobom si však môžete zostaviť mikroskop Leeuwenhoek aj doma.
Princíp používania mikroskopu Leeuwenhoek
Štruktúra produktu je mimoriadne jednoduchá, čo tiež hovorí o jednoduchosti použitia. V skutočnosti bolo extrémne náročné ho aplikovať kvôli neznámej ohniskovej vzdialenosti objektívu. Preto bolo pred úvahou potrebné zariadenie na dlhší čas približovať a vzďaľovať od skúmaného úseku. Navyše samotný rez bol umiestnený medzi zapálenou sviečkou a šošovkou, čo umožnilo maximalizovať mikroštruktúry. A stali sa viditeľnými pre ľudské oko.
Charakteristika mikroskopu Leeuwenhoek
Podľa výsledkov experimentov bolo zväčšenie mikroskopu Leeuwenhoek úžasné, prinajmenšom sa zväčšil 275-krát. Mnohí vedci sa domnievajú, že popredný stredoveký mikroskop vytvoril zariadenie, ktoré umožnilo zväčšiť 500-krát. Sci-fi uvádza číslo 1500, hoci to nie je možné bez použitia imerzných olejov. Vtedy jednoducho neexistovali.
Napriek tomu Leeuwenhoek udal tón pre rozvoj mnohých vied a uvedomil si, že oko nevidí všetko. Existuje pre nás neviditeľný mikrokozmos. A ponúka toho oveľa viac. Z výšky storočí treba poznamenať, že bádateľ mal prorockú pravdu. A dnes je mikroskop Leeuwenhoek, ktorého fotografia je umiestnená nižšie, považovaný za jeden z motorov vedy.
Niektoré hypotézy odizajn mikroskopu
Mnohí vedci sa dnes domnievajú, že Leeuwenhoekov mikroskop nebol vytvorený úplne od začiatku. Prirodzene, vedec vedel niektoré fakty o existencii Galileovej optiky. S vynálezom Taliana však nemá žiadne podobnosti. Iní historici sa domnievajú, že Leeuwenhoek vzal Hans a Zacharias Jansen ako základ pre vývoj. Mimochodom, ani o jeho mikroskope nie je takmer nič známe.
Keďže Hans a jeho syn Zachary pracovali na výrobe okuliarov, ich vývoj bol skôr podobný vynálezu Galilea Galileiho. Leeuwenhoekov mikroskop je oveľa výkonnejším zariadením, keďže umožňoval zväčšenie 275-500 krát. Kompozitné svetelné mikroskopy Jansen a Galileo nemali takú silu. Navyše vďaka prítomnosti dvoch šošoviek mali dvakrát toľko chýb. Zároveň trvalo asi 150 rokov, kým zložený mikroskop dobehol Leeuwenhoekov mikroskop v kvalite obrazu a sile zväčšenia.
Hypotézy o pôvode Leeuwenhoekovej šošovky mikroskopu
Historické zdroje umožňujú zhrnúť prácu vedca. Podľa Kráľovskej spoločnosti Anglicka Leeuwenhoek zhromaždil asi 25 mikroskopov. Podarilo sa mu vyrobiť aj takmer 500 šošoviek. Nie je známe, prečo nevytvoril toľko mikroskopov, zrejme tieto šošovky neposkytli správne zväčšenie alebo boli chybné. Do súčasnosti sa zachovalo iba 9 Leeuwenhoekových mikroskopov.
Existuje zaujímavá hypotéza, že Leeuwenhoekov mikroskop bol vytvorený na základe prirodzených šošoviek vulkanickéhopôvodu. Mnohí vedci sa domnievajú, že na ich výrobu jednoducho roztavil kvapku skla. Iní sa zhodujú, že takto dokázal roztaviť sklenenú niť a vyrobiť šošovky. Ale skutočnosť, že z 500 šošoviek sa vedcovi podarilo vytvoriť iba 25 mikroskopov, hovorí za veľa.
Predovšetkým nepriamo potvrdzuje všetky tri hypotézy o pôvode šošoviek. Je nepravdepodobné, že by sa konečná odpoveď získala bez experimentov. Ale uveriť, že bez dostupnosti vysoko presných meracích prístrojov a brúsok sa mu podarilo vytvoriť výkonné šošovky, je dosť ťažké.
Vytvorenie Leeuwenhoekovho mikroskopu doma
Mnoho ľudí, ktorí sa pokúšali otestovať niektoré hypotézy o pôvode šošoviek, si doma úspešne vyrobilo Leeuwenhoekov mikroskop. Aby ste to dosiahli, na jednoduchom horáku na alkohol musíte roztaviť tenkú sklenenú niť, kým sa na nej neobjaví kvapka. Musí vychladnúť, potom sa musí obrúsiť z jednej strany (opačnej od guľovej plochy).
Brúsenie umožňuje vytvoriť plankonvexnú šošovku, ktorá spĺňa požiadavky mikroskopie. To tiež spôsobí zvýšenie asi 200-275 krát. Potom ho stačí pripevniť na pevný statív a skúmať objekty záujmu. Je tu však jeden problém: samotný konvexný koniec šošovky musí byť otočený k skúmanej látke. Výskumník sa pozerá na plochý povrch šošovky. Toto je jediný spôsob použitia mikroskopu. Leeuwenhoek, recenzie Kráľovskej vedeckej spoločnosti, ktoré mu svojho času zabezpečili slávnu povesť, skôrako vytvoril a uplatnil svoj vynález.
