Antoni van Leeuwenhoek měl, co někteří mohli považovat za neobvyklé koníčky pro nizozemského obchodníka s textilem v 17. století: dělat jednoduché, ale vynikající mikroskopy.
Související obsah
- Chválame nyní vynález mikroskopu
Jeho rodné město Delft v Nizozemsku zažilo zlatý věk prosperity a kulturního růstu. Holanďané nedávno získali nezávislost na Španělsku a národ se rychle stal jedním z nejbohatších na světě, s mocným námořnictvem a prosperujícím mezinárodním obchodem prostřednictvím společnosti Nizozemsko-východní Indie. Nově bohatí se stali patrony umělců, jako jsou Rembrandt a Vermeer, a osvobození od omezení katolického Španělska se vědci začali vědeckým způsobem dívat na přírodní svět.
Mikroskopy v té době nevypadaly jako ty, které se nyní nacházejí v laboratořích a učebnách, a na vědu se příliš nepoužívaly. Van Leeuwenhoek a další obchodníci používali ruční mikroskopy, aby zkontrolovali své zboží z hlediska vad. Ale s časem a penězi na volný čas začal van Leeuwenhoek pohrávat s těmito mikroskopy. A v 1670s, on obrátil jeho zařízení k živým věcem - a otevřel nový svět. Stal se prvním člověkem, který pozoroval vnitřní fungování těla na mikroskopické úrovni a viděl bakterie, sperma a dokonce i krevní buňky protékající kapilárami.
Jeho mikroskopy, každý menší než průměrný palec, „měly obrovský dopad, a přesto vypadají úžasně jednoduše, “ říká Marvin Bolt, kurátor vědy a techniky v Corning Museum of Glass, kde vzácný mikroskop van Leeuwenhoek, zapůjčený od Muzeum Boerhaave v Leidenu v Nizozemsku je vystaveno jako součást výstavy o nástrojích.
Čočky - zakřivené kousky skla, které mohou soustředit světlo a vytvářet zvětšené obrazy předmětů - byly v Evropě vyráběny a používány k opravě zraku od 14. století. V 16. století začali nizozemští výrobci objektivů používat vysoce kvalitní benátské sklo k vytváření čoček, které vytvářely jasnější a ostřejší obrazy než kdykoli předtím. Brzy někdo použil takovou čočku k vytvoření jednoduchého mikroskopu, který by mohl zvětšit objekty. Poté výrobce spároval konvexní a konkávní čočky dohromady, v přístupu podobném tomu, jak byly vyrobeny dalekohledy, a vytvořil první složený mikroskop. V roce 1625 se zrodil pojem „mikroskop“, objevující se v knize italských vědců Francesca Stellutiho a Federica Cesiho, kteří tento nástroj použili ke studiu včel.
Robert Hooke, anglický učenec, také používal jednoduché a složené mikroskopy k pozorování mnoha aspektů přírodního světa, včetně blech, rostlin a hub. Jeho Micrographia, první populární vědecká kniha, publikovaná v roce 1665, obsahovala podrobné rytiny flóry a fauny, jak bylo pozorováno pod mikroskopy se zvětšením zhruba 20krát. Hooke také popsal, jak vytvořit jednoduchý mikroskop - inspirující van Leeuwenhoek a další.
Ale van Leeuwenhoek posunul rostoucí technologii do nových extrémů a dosáhl vyšších zvětšení než kdykoli předtím: až 300krát. Vložil pečlivě vytvořenou skleněnou kuličkovou čočku mezi otvory ve dvou kovových deskách, které byly spolu nýtovány dohromady. Poté na jednu stranu připevnil vzorek na jehlu, kterou bylo možné upravit pomocí šroubů. Skleněné čočky byly klíčové a van Leeuwenhoek použil několik různých technik k tomu, aby si vytvořil jeho - a pečlivě střežil jeho tajemství.
Ve složeném mikroskopu, jako je ten, který se dnes nachází ve vědecké laboratoři, čočka v blízkosti objektu shromažďuje světlo pro zvětšení obrazu a poté další čočka v okuláru zvětší tento obraz podruhé. Ale snímky v časných složených mikroskopech byly zkreslené. Díky jednoduchému mikroskopu vykonává jediná čočka veškerou práci a vzorek, čočka a oko diváka jsou velmi blízko sebe. V malém kontraptuci van Leeuwenhoeka byl vzorek umístěn jen milimetrů od čočky, což divákovi poskytovalo jasný a ostrý obraz.
"Když jste zvýšili výkon, složené mikroskopy byly v té době horší než dobrý, jednoduchý objektiv, " říká Raymond Giordano, historický sběratel a obchodník s mikroskopem, a autor objevitelského objektivu: Fotografická historie jednoduchého mikroskopu, 1680 -1880 .
Složený mikroskop s více objektivy (1890-1910) (Obrázek s laskavým svolením Museum Boerhaave) 
Tento jednoduchý mikroskop je jedním z mála vyrobených van Leeuwenhoekem, který stále existuje. (Obrázek s laskavým svolením Museum Boerhaave) 
Složený mikroskop s rotačním podložním sklíčkem (1831-1850) (obrázek se svolením Museum Boerhaave) 
Bubenový mikroskop (1750-1755) (Obrázek s laskavým svolením Museum Boerhaave) 
Jednoduchý mikroskop s více čočkami (1774) (Obrázek s laskavým svolením Museum Boerhaave) Van Leeuwenhoek zkoumal vzorky, které odebral z vlastních úst a z vodních sklenic, a zjistil, že se hemží tím, co nazývá „animalcules“. v prvním vědeckém časopise, Philosophical Transactions, poté, co pozoroval vzorek dešťové vody v roce 1675.
"Robert Hooke se díval na části zvířat, které už byly známy, " říká Bolt. "Potom van Leeuwenhoek šel hlouběji, aby viděl na buněčné úrovni věci, které nikdo předtím neviděl, jako jsou svalová vlákna, spermie a bakterie." Opravdu vyhodil stopu. “
Bylo tak obtížné zaměřit vzorek na jeho malé nástroje, že van Leeuwenhoek obvykle vyrobil mikroskop pro každý nový vzorek, celkem asi 500 zařízení, i když dnes je známo jen asi tucet originálů. Některé rozdal a mnoho jich bylo draženo po jeho smrti a přistávalo v různých zemích. Nakonec je však pravděpodobné, že mnoho bylo ztraceno nebo roztaveno.
Van Leeuwenhoekova zjištění byla klíčová pro vědeckou revoluci a rozvoj vědecké metody. Ale stejně jako Galileo s dalekohledem by to bylo téměř 200 let, než by vědci, jako je Louis Pasteur, vybrali místo, kde van Leeuwenhoek odešel.
"Van Leeuwenhoek a jeho současníci přicházeli na to, že by mohli objevovat věci o přírodním světě nikoli zdůvodněním, nikoli debatováním, ale skutečným pozorováním a potvrzením někoho jiného, " říká Bolt. "Prioritou objevu byl nový koncept, stejně jako opakovatelnost vědeckých poznatků a objektivita."
Jednoduchý mikroskop hrál důležitou roli ve vědě až do 19. století. Takové mikroskopy „byly dlouho považovány za něco, co používali jen přírodovědci“, vzpomíná Giordano a poznamenává, že Charles Darwin použil jednoduchý mikroskop, který sám navrhl, ale ve skutečnosti je použili všichni vědci té doby.
19. století přineslo do mikroskopů zásadní vylepšení, včetně achromatických čoček, což umožnilo divákům poprvé přesně vidět barvu. Byly také nové způsoby, jak osvětlit vzorky a kontrolní světlo, a základy složených mikroskopů se staly stabilnějšími. Konečně na konci 18. století němečtí chemici Otto Schott, Carl Zeiss a Ernst Abbe začali vědecky konstruovat sklo speciálně pro mikroskopy. Koncem roku 1800 se na středních školách objevovaly mikroskopy.
Mikroskopy jsou dnes dostupnější než kdy jindy. Internet je plný návodů pro kutily pro výrobu mikroskopu kombinací kamery iPhone s levným objektivem s laserovým ukazovátkem. A v loňském roce Stanfordská univerzita představila Foldscope, papírový „print-and-fold“ jednoduchý mikroskop, o kterém se vědci domnívají, že by mohl revolucionizovat globální veřejné zdraví, vědecké vzdělávání a terénní občanskou vědu. "Je to logický závěr k historii mikroskopů, jako nástroje znalostí, " říká Bolt, "dostat je z několika rukou do rukou mnoha lidí."
„ Odhalení neviditelného: Historie skla a mikroskopu “ je k vidění do 19. března 2017 v Corning Museum of Glass v New Yorku.
