Yksi keskiajan tärkeimmistä keksinnöistä on mikroskoopin kehitys. Tällä laitteella oli mahdollista tutkia silmälle näkymättömiä rakenteita. Se auttoi muotoilemaan soluteorian periaatteita ja loi mahdollisuuksia mikrobiologian kehitykselle. Lisäksi ensimmäisestä mikroskoopista tuli moottori uusien erittäin herkkien mikroskooppisten laitteiden luomiseen. Niistä tuli myös työkaluja, joiden ansiosta ihminen saattoi katsoa atomia.
Historiallista taustaa ensimmäisessä mikroskoopissa
Ilmeisestikin mikroskooppi on epätavallinen instrumentti. Ja mikä vielä yllättävämpää, on se, että se keksittiin jo keskiajalla. Hänen isänsä on Anthony van Leeuwenhoek. Mutta tutkijan ansioita heikentämättä on sanottava, että ensimmäisen mikroskooppisen laitteen kehitti joko Galileo (1609) tai Hans ja Zachary Jansen (1590). Uusimmasta ja heidän keksintönsä tyypistä on kuitenkin hyvin vähän tietoa.
Tästä syystäHans ja Zacharias Jansenovin kehitystä ei oteta vakavasti ensimmäisenä mikroskoopina. Ja laitekehittäjän ansiot kuuluvat Galileo Galileille. Hänen laitteensa oli yhdistetty kokoonpano, jossa oli yksinkertainen okulaari ja kaksi linssiä. Tätä mikroskooppia kutsutaan yhdistevalomikroskoopiksi. Myöhemmin Cornelius Drebbel (1620) paransi tätä keksintöä.
Ilmeisesti Galileon kehitys olisi ollut ainoa, jos Anthony van Leeuwenhoek ei olisi julkaissut mikroskooppia käsittelevää teosta vuonna 1665. Siinä hän kuvaili eläviä organismeja, joita hän näki yksinkertaisella yksilinssisellä mikroskoopilla. Tämä kehitys on sekä nerokkaan yksinkertainen että uskomattoman monimutkainen samaan aikaan.
Levenhoekin mikroskooppi aikaansa edellä
Anthony van Leeuwenhoekin mikroskooppi on tuote, joka koostuu pronssilevystä, johon on kiinnitetty linssi ja kiinnikkeistä. Laite mahtui helposti käsivarteen, mutta kätki äärimmäisen voiman: sen avulla esineitä voitiin suurentaa 275-500-kertaisesti. Tämä saavutettiin asentamalla pieni tasokupera linssi. Ja mielenkiintoista kyllä, vuoteen 1970 asti johtavat fyysikot eivät kyenneet ymmärtämään, kuinka Leeuwenhoek loi tällaiset suurennuslasit.
Aiemmin oletettiin, että mikroskoopin linssi oli kiillotettu koneessa. Tämä vaatisi kuitenkin huomattavaa sinnikkyyttä ja äärimmäistä korujen tarkkuutta. Vuonna 1970 esitettiin hypoteesi, jonka mukaan Leeuwenhoek sulatti linssejä lasifilamentista. Hän lämmitti sitä ja kiillotti sitten alueen, johon lasipisara kiinnitettiin. Se on jopaljon yksinkertaisempi ja nopeampi, vaikka tätä ei ole vielä todistettu: jäljellä olevien Leeuwenhoek-mikroskooppien omistajat eivät antaneet suostumusta kokeisiin. Tällä tavalla voit kuitenkin koota Leeuwenhoek-mikroskoopin jopa kotona.
Leeuwenhoek-mikroskoopin käyttöperiaate
Tuotteen rakenne on erittäin yksinkertainen, mikä kertoo myös käytön helppoudesta. Itse asiassa sen käyttäminen oli erittäin vaikeaa objektiivin tuntemattoman polttovälin vuoksi. Siksi ennen harkintaa jouduttiin tuomaan laitetta lähemmäs ja kauemmas tutkittavasta osasta pitkään. Lisäksi itse leikkaus sijaitsi palavan kynttilän ja linssin välissä, mikä mahdollisti mikrorakenteiden maksimoimisen. Ja ne tulivat ihmissilmälle näkyviksi.
Leeuwenhoek-mikroskoopin ominaisuudet
Kokeiden tulosten mukaan Leeuwenhoek-mikroskoopin suurennus oli hämmästyttävä, ainakin 275-kertainen. Monet tutkijat uskovat, että keskiajan johtava mikroskooppi loi laitteen, joka mahdollisti 500-kertaisen suurennuksen. Tieteiskirjallisuuden mukaan luku on 1500, vaikka tämä on mahdotonta ilman immersioöljyjen käyttöä. Niitä ei yksinkertaisesti ollut silloin olemassa.
Leeuwenhoek asetti kuitenkin sävyn monien tieteiden kehitykselle ja tajusi, että silmä ei näe kaikkea. On olemassa meille näkymätön mikrokosmos. Ja sillä on paljon muutakin tarjottavaa. Vuosisatojen korkeudesta lähtien on huomattava, että tutkija oli profeetallisesti oikeassa. Ja nykyään Leeuwenhoek-mikroskooppia, jonka kuva on alla, pidetään yhtenä tieteen moottoreista.
Joitakin hypoteeseja aiheestamikroskoopin suunnittelu
Monet tutkijat uskovat nykyään, että Leeuwenhoekin mikroskooppia ei luotu tyhjästä. Tiedemies tiesi luonnollisesti joitain tosiasioita Galileon optiikan olemassaolosta. Italian keksinnössä hänellä ei kuitenkaan ole yhtäläisyyksiä. Muut historioitsijat uskovat, että Leeuwenhoek otti Hans ja Zacharias Jansenin kehityksen perustaksi. Muuten, jälkimmäisenkään mikroskoopista ei tiedetä juuri mitään.
Koska Hans ja hänen poikansa Zachary työskentelivät lasien valmistuksessa, niiden kehitys oli melko samanlainen kuin Galileo Galilein keksintö. Leeuwenhoekin mikroskooppi on paljon tehokkaampi laite, sillä se salli 275-500-kertaisen suurennuksen. Jansenin ja Galileon yhdistelmävalomikroskoopeilla ei ollut tällaista tehoa. Lisäksi kahden linssin läsnäolon vuoksi heillä oli kaksi kertaa enemmän virheitä. Samaan aikaan kesti noin 150 vuotta, ennen kuin yhdistelmämikroskooppi saavutti Leeuwenhoekin mikroskoopin kuvanlaadun ja suurennustehon suhteen.
Hypoteesit Leeuwenhoekin mikroskoopin linssin alkuperästä
Historialliset lähteet mahdollistavat yhteenvedon tiedemiehen työstä. Englannin kuninkaallisen seuran mukaan Leeuwenhoek keräsi noin 25 mikroskooppia. Hän onnistui myös valmistamaan lähes 500 linssiä. Ei tiedetä, miksi hän ei luonut niin monta mikroskooppia, ilmeisesti nämä linssit eivät antaneet oikeaa suurennusta tai olivat viallisia. Vain 9 Leeuwenhoek-mikroskooppia on säilynyt nykypäivään.
On olemassa mielenkiintoinen hypoteesi, jonka mukaan Leeuwenhoekin mikroskooppi luotiin vulkaanisten luonnonlinssien pohj alta.alkuperä. Monet tutkijat uskovat, että hän yksinkertaisesti sulatti lasipisaran tehdäkseen niitä. Toiset ovat samaa mieltä siitä, että hän pystyi sulattamaan lasilangan ja valmistamaan linssejä tällä tavalla. Mutta se tosiasia, että tiedemies onnistui luomaan 500 linssistä vain 25 mikroskooppia, kertoo paljon.
Erityisesti hän vahvistaa epäsuorasti kaikki kolme linssien alkuperää koskevaa hypoteesia. Ilmeisesti lopullista vastausta ei todennäköisesti saada ilman kokeita. Mutta on melko vaikeaa uskoa, että ilman tarkkojen mittauslaitteiden ja hiomakoneiden saatavuutta hän onnistui luomaan tehokkaita linssejä.
Leeuwenhoek-mikroskoopin luominen kotona
Monet ihmiset yrittäessään testata joitain hypoteeseja linssien alkuperästä ovat onnistuneet valmistamaan Leeuwenhoekin mikroskoopin kotona. Tätä varten sinun on sulatettava ohut lasilanka yksinkertaisella alkoholipolttimella, kunnes siihen ilmestyy pisara. Sen tulee jäähtyä, minkä jälkeen se on hiottava yhdeltä puolelta (pallomaista pintaa vastapäätä).
Hiomauksen avulla voit luoda tasokuperan linssin, joka täyttää mikroskopian vaatimukset. Se antaa myös noin 200-275-kertaisen lisäyksen. Sen jälkeen sinun tarvitsee vain kiinnittää se kiinteälle jalustalle ja tutkia kiinnostavia kohteita. Tässä on kuitenkin yksi ongelma: itse linssin kupera pää on käännettävä tutkittavaa ainetta kohti. Tutkija katsoo linssin tasaista pintaa. Tämä on ainoa tapa käyttää mikroskooppia. Leeuwenhoek, jonka Royal Scientific Societyn arvostelut loivat hänelle aikoinaan loistavan maineen, pikemminkinkuinka hän loi ja sovelsi keksintöään.
