Viens no svarīgākajiem viduslaiku izgudrojumiem ir mikroskopa izstrāde. Ar šo ierīci bija iespējams pārbaudīt acij neredzamas struktūras. Tas palīdzēja veidot šūnu teorijas principus un radīja perspektīvas mikrobioloģijas attīstībai. Turklāt pirmais mikroskops kļuva par dzinēju jaunu ļoti jutīgu mikroskopisku ierīču radīšanai. Tie arī kļuva par instrumentiem, pateicoties kuriem cilvēks varēja paskatīties uz atomu.
Vēstures fons pirmajā mikroskopā
Acīmredzot mikroskops ir neparasts instruments. Un vēl pārsteidzošāk ir fakts, ka tas tika izgudrots jau viduslaikos. Viņa tēvs ir Entonijs van Lēvenhuks. Bet, nemazinot zinātnieka nopelnus, jāsaka, ka pirmo mikroskopisko ierīci izstrādāja vai nu Galileo (1609), vai Hanss un Zaharijs Jansens (1590). Tomēr ir ļoti maz informācijas par jaunāko, kā arī par viņu izgudrojuma veidu.
Šī iemesla dēļHansa un Zaharija Jansenovu attīstība netiek uztverta nopietni kā pirmais mikroskops. Un ierīces izstrādātāja nopelni pieder Galileo Galilei. Viņa ierīce bija kombinēta iekārta ar vienkāršu okulāru un divām lēcām. Šo mikroskopu sauc par salikto gaismas mikroskopu. Vēlāk Kornēlijs Drebels (1620) uzlaboja šo izgudrojumu.
Acīmredzot Galileo izstrāde būtu bijusi vienīgā, ja Entonijs van Lēvenhuks 1665. gadā nebūtu publicējis darbu par mikroskopiju. Tajā viņš aprakstīja dzīvos organismus, kurus viņš redzēja ar savu vienkāršo viena lēca mikroskopu. Šī izstrāde ir vienlaikus gan ģeniāli vienkārša, gan neticami sarežģīta.
Levenhuka mikroskops apsteidz savu laiku
Antonija van Lēvenhuka mikroskops ir izstrādājums, kas sastāv no bronzas plāksnes ar tai piestiprinātu lēcu un stiprinājumiem. Ierīce viegli iederējās uz rokas, taču slēpa ārkārtēju jaudu: tā ļāva objektus palielināt 275-500 reizes. Tas tika panākts, uzstādot nelielu plakaniski izliektu objektīvu. Un interesanti, ka līdz 1970. gadam vadošie fiziķi nevarēja saprast, kā Lēvenhuks radīja šādus palielinātājus.
Iepriekš tika pieņemts, ka mikroskopa lēca ir pulēta uz iekārtas. Tomēr tas prasītu ievērojamu neatlaidību un ārkārtēju rotaslietu precizitāti. 1970. gadā tika izvirzīta hipotēze, ka Lēvenhuks izkausēja lēcas no stikla pavedieniem. Viņš to uzsildīja un pēc tam pulēja vietu, kur bija piestiprināts stikla piliens. Tas jau irdaudz vienkāršāk un ātrāk, lai gan tas vēl nav pierādīts: atlikušo Lēvenhuka mikroskopu īpašnieki nedeva piekrišanu eksperimentiem. Tomēr šādā veidā jūs varat salikt Lēvenhuka mikroskopu pat mājās.
Līvenhuka mikroskopa lietošanas princips
Produkta struktūra ir ārkārtīgi vienkārša, kas arī liecina par lietošanas ērtumu. Faktiski to bija ārkārtīgi grūti pielietot nezināmā objektīva fokusa attāluma dēļ. Tāpēc pirms izskatīšanas bija nepieciešams ierīci ilgstoši tuvināt un attālināt no pētāmās sadaļas. Turklāt pats griezums atradās starp aizdegtu sveci un lēcu, kas ļāva maksimāli palielināt mikrostruktūras. Un tie kļuva redzami cilvēka acīm.
Līvenhuka mikroskopa raksturojums
Pēc eksperimentu rezultātiem Lēvenhuka mikroskopa palielinājums bija pārsteidzošs, vismaz tas palielinājās 275 reizes. Daudzi pētnieki uzskata, ka vadošais viduslaiku mikroskops radīja ierīci, kas ļāva palielināt 500 reizes. Zinātniskajā fantastikā šis skaitlis ir 1500, lai gan tas nav iespējams bez iegremdējamo eļļu izmantošanas. Toreiz tās vienkārši neeksistēja.
Tomēr Lēvenhuks noteica toni daudzu zinātņu attīstībai un saprata, ka acs visu neredz. Ir mums neredzams mikrokosmoss. Un tai ir vēl daudz ko piedāvāt. No gadsimtu augstuma jāatzīmē, ka pētniekam bija pravietiska taisnība. Un šodien Lēvenhuka mikroskops, kura fotoattēls atrodas zemāk, tiek uzskatīts par vienu no zinātnes dzinējspēkiem.
Dažas hipotēzes parmikroskopa dizains
Daudzi zinātnieki mūsdienās uzskata, ka Lēvenhuka mikroskops netika izveidots no nulles. Protams, zinātnieks zināja dažus faktus par Galileo optikas esamību. Tomēr ar itāļa izgudrojumu viņam nav līdzību. Citi vēsturnieki uzskata, ka Lēvenhuks par attīstības pamatu ņēma Hansu un Zahariju Jansenus. Starp citu, arī par pēdējo mikroskopu gandrīz nekas nav zināms.
Tā kā Hanss un viņa dēls Zaharijs strādāja pie briļļu ražošanas, to attīstība bija līdzīga Galileo Galilei izgudrojumam. Lēvenhuka mikroskops ir daudz jaudīgāka ierīce, jo ļāva palielināt 275-500 reizes. Jansena un Galileja saliktajiem gaismas mikroskopiem nebija tādas jaudas. Turklāt divu objektīvu klātbūtnes dēļ viņiem bija divreiz vairāk kļūdu. Tajā pašā laikā bija nepieciešami aptuveni 150 gadi, lai saliktais mikroskops panāktu Lēvenhuka mikroskopu attēla kvalitātes un palielinājuma jaudas ziņā.
Hipotēzes par Lēvenhuka mikroskopa lēcas izcelsmi
Vēstures avoti ļauj rezumēt zinātnieka darbu. Saskaņā ar Anglijas Karaliskās biedrības datiem Lēvenhuks savāca aptuveni 25 mikroskopus. Viņam arī izdevās izgatavot gandrīz 500 objektīvus. Nav zināms, kāpēc viņš neradīja tik daudz mikroskopu, acīmredzot šīs lēcas nedeva atbilstošu palielinājumu vai bija bojātas. Līdz mūsdienām ir saglabājušies tikai 9 Lēvenhuka mikroskopi.
Pastāv interesanta hipotēze, ka Lēvenhuka mikroskops tika izveidots, pamatojoties uz dabīgām vulkāniskām lēcām.izcelsmi. Daudzi zinātnieki uzskata, ka, lai tos izgatavotu, viņš vienkārši izkausējis stikla pilienu. Citi piekrīt, ka viņš šādā veidā spējis izkausēt stikla pavedienu un izgatavot lēcas. Bet fakts, ka no 500 lēcām zinātniekam izdevās izveidot tikai 25 mikroskopus, runā par visu.
Jo īpaši viņš netieši apstiprina visas trīs lēcu izcelsmes hipotēzes. Acīmredzot galīgo atbildi bez eksperimentiem, visticamāk, nevarēs iegūt. Taču ir diezgan grūti noticēt, ka bez augstas precizitātes mērinstrumentu un slīpmašīnu pieejamības viņam izdevās izveidot jaudīgas lēcas.
Līvenhuka mikroskopa izveide mājās
Daudzi cilvēki, mēģinot pārbaudīt dažas hipotēzes par lēcu izcelsmi, ir veiksmīgi izgatavojuši Lēvenhuka mikroskopu mājās. Lai to izdarītu, uz vienkārša spirta degļa ir jāizkausē plāns stikla pavediens, līdz uz tā parādās piliens. Tam ir jāatdziest, pēc tam tas jānoslīpē no vienas puses (pretēji sfēriskajai virsmai).
Slīpēšana ļauj izveidot plakaniski izliektu lēcu, kas atbilst mikroskopijas prasībām. Tas arī dos pieaugumu aptuveni 200-275 reizes. Pēc tam jums tas vienkārši jānostiprina uz cieta statīva un jāpārbauda interesējošie objekti. Tomēr šeit ir viena problēma: pašam lēcas izliektajam galam jābūt vērstam pret pētāmo vielu. Pētnieks aplūko objektīva plakano virsmu. Tas ir vienīgais veids, kā izmantot mikroskopu. Lēvenhuks, pārskati par Karalisko zinātnisko biedrību, par kuru savulaik nodrošināja viņam izcilu reputāciju, drīzākkā viņš radīja un pielietoja savu izgudrojumu.
