Среда, 19 Июнь 2019 11:58

Как изобретали микроскоп

Оцените материал
(0 голосов)

Со дня изобретения микроскопа, столь важного для многих отраслей человеческой деятельности, в т.ч. для биологии, минералогии, петрографии, металлургии прошло уже более 400 лет. А вот насчёт авторства до сих пор нет единого мнения.

Часть исследователей и популяризаторов науки приписывает его итальянцу Галилео Галилею. Другие считают отцом микроскопа голландца Антони ван Левенгука. Но точно известно, что в 1590 г. три человека получили в Голландии кредит на изготовление микроскопа: Ханс Липперсгей, а также отец и сын (Йоханнес и Закарий) Янссены. Первый, скорее всего, использовал деньги для работы в другом направлении и в 1608 г. подал властям петицию на патент для объектива-телескопа, в сопроводительном письме перечислив функции своего инструмента. Так что остаются отец и сын Янссены. Скорее всего, именно их изобретением столь часто и эффективно пользовался Левенгук. Слово «микроскоп» греческого происхождения и обозначает «наблюдение за чем-то маленьким».

z-12-43

Простое увеличительное стекло известно человечеству с древних времён, но соединение нескольких в сложную конструкцию впервые сделано всё-таки в Голландии. Увеличение предмета происходит в микроскопе в два этапа. Линзы, называемые «объективом» и обращённые к объекту, дают первично увеличенное и перевёрнутое изображение. Линзы, называемые «окуляром» и обращённые к глазу (оку), увеличивают и переворачивают его ещё раз, ставя «с головы на ноги». В объективах и окулярах современных микроскопов - по несколько линз, но принцип остаётся тем же: увеличение изображения в два этапа.

Ни Галилей, ни Левенгук не могли быть изобретателями микроскопа. Первый как раз в этот год закончил знаменитый трактат «О движении», а второй родился на 42 года позже! А вот успешными попытками усовершенствовать микроскоп Левенгук достоверно известен. Хотя более точные линзы он делал совершенно из других побуждений - чтобы облегчить собственные исследования, результаты которых были изданы в 1695 г. на латинском языке отдельной большой книгой под названием «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком при помощи микроскопов» [по материалам журнала: Люди летают. 1 мая 2010 г. С. 32].

... в один из тёплых майских дней 1698 г. на большом канале близ города Делфт в Голландии остановилась яхта. На борт её поднялся пожилой, но очень бодрый человек. Весь вид его говорил о том, что привело его сюда не обычное дело. Навстречу ему шёл по палубе человек гигантского роста, окружённый свитой. На ломаном голландском языке великан приветствовал склонившегося в почтительном поклоне гостя. Так произошло знакомство русского царя Петра I с Левенгуком.

Что же побудило любознательного Петра остановить свою яхту у Делфта? До русского царя давно дошли слухи об удивительных делах этого человека. В 1679 г. его избрали в Лондонское королевское общество. В те годы оно объединяло естествоиспытателей и врачей и считалось самым авторитетным научным центром в мире. Членами его могли быть только выдающиеся учёные. А Левенгук был учёным-самоучкой. Он не получил систематического образования и достиг выдающихся успехов только благодаря своему таланту и необыкновенному трудолюбию.

z-12-44

Антони ван Левенгук (1632-1723).

Почти 50 лет Левенгук присылал в Лондонское королевское общество длинные письма. В них он рассказывал о таких необыкновенных вещах, что знаменитые учёные в напудренных париках могли только изумляться. Эти письма сначала печатались в научных журналах, а в 1695 г. были изданы под названием «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком при помощи микроскопов».

Левенгук первый увидел, как кровь циркулирует в кровеносных сосудах. Обнаружил, что кровь не однородная жидкость, а живой поток, в котором движется множество мельчайших частиц. Теперь их называют эритроцитами. В семенной жидкости он впервые увидел сперматозоиды. Рассматривая тонкие пластинки мяса, он обнаружил, что мышцы состоят из микроскопических волокон. Но самое удивительное открытие Левенгука состоит в другом. Он приоткрыл завесу в мир микроорганизмов.

... внедрение микроскопа в петрографию и минералогию связывают с именем Генри Клифтона Сорби. В 1849 г. он открывает новую область геологии - «микроскопическую петрографию» - изучение под микроскопом тончайших пластинок из горных пород. Он вручную шлифовал невероятно тонкие - в 1/1000 дюйма - пластинки пород и затем изучал их под микроскопом в обычном и поляризованном свете. Эта технология была изобретена не Сорби, но именно он в полной мере оценил её значение для геологии и развил до уровня признанной области науки. По прошествии многих лет Сорби писал: «Сначала люди смеялись надо мной. Они цитировали Соссюра, который говорил, что негоже изучать горы под микроскопом, и поднимали на смех всякое моё действие. Какое счастье, что я не обращал на них внимания».

Сорби указывал критикам, что никто не предполагал, будто астрономы ограничатся наблюдением объектов, видимых невооружённым глазом. Так почему геологи должны быть ограничены в средствах? Он утверждал, что между размером изучаемого объекта и достоверностью фактов и извлекаемых из них выводов совершенно не обязательно существует связь. Изучая породы таким методом, Сорби смог узнать многое об их формировании. В 1853 г. он применил его для исследования феномена, известного как кливаж. Многие геологи изучали это явление, было выдвинуто несколько объяснений, но именно Сорби аргументировано доказал, что его причина - механическое давление. В начале исследований генеральный директор Геологической службы сказал ему, что заниматься этим нет смысла, поскольку вопрос давно изучен. К счастью, Сорби вновь не обратил на это внимания, продолжил исследования и доказал, что генеральный директор был неправ. В 1857 г. в возрасте 31 года он был избран членом Королевского общества в знак признания заслуг в области изучения кливажа.

z-12-45

Пётр I. Художник В.А. Серов.

sorby2019

Г.К. Сорби.

Сорби всегда был первооткрывателем. Как только он находил устраивавшее его решение проблемы, то сразу же переходил к следующей, оставляя другим развитие открытых им областей науки. От изучения горных пород под микроскопом он перешёл к мельчайшим газово-жидким включениям в кристаллах минералов, задавшись вопросом, как их можно использовать, чтобы установить механизмы формирования пород миллионы лет назад. Это привело его к изучению метеоритов и метеоритного железа, а затем - к исследованию под микроскопом современного промышленного железа и стали. В 1863 г. он вновь открывает новую область знания - «микроскопическую металлургию», признанную часть современной металлургии. На закате жизни Сорби с удовлетворением отметил: «Когда в те далёкие годы случалась авария на железной дороге, а я предлагал компании разобрать полотно и изучить его под микроскопом, на меня, должно быть, смотрели как на потенциального пациента психиатрической больницы. Но ведь именно это делают сегодня.»

Микроскопические исследования в металлургии привели Сорби к изобретению спектрального микроскопа с некоторыми изменениями, чтобы достичь так называемого прямого видения. Эта работа подвела к открытию ещё одной области науки - микроспектроскопии. С её помощью Сорби нашёл способы определения мельчайших следов крови, подчас невидимых невооружённым глазом, что незаменимо в судебной экспертизе. Он применил спектральный микроскоп практически во всех отраслях знания, где цвет играет важную роль, изучая пигмент листьев, грибов, птичьих яиц, неба, насекомых, растений, водорослей и полудрагоценных камней. Сорби публиковал результаты своих исследований и всегда с готовностью демонстрировал действие микроскопа заинтересованным лицам. Среди последних был Джон Рескин (John Ruskin), друг учёного на протяжении многих лет, написавший поэтические строки о том, как прекрасно быть изученным в спектральный микроскоп. Сорби полагал, что с помощью спектрального микроскопа открыл новый элемент, которому он дал имя Jargonium, но после дальнейших исследований понял, что ошибся.

Национальное и международное признание нашло Сорби при жизни. В 1869 г. он получил медаль Волластона от Геологического общества Великобритании, в 1872 г. - золотую медаль Датского общества наук, в 1874 г. - золотую медаль Королевского общества Великобритании. Сорби был почётным доктором юридических наук Кембриджского университета, в разное время - президентом Королевского микроскопического, минералогического и геологического обществ, а также Геологического отделения Британской ассоциации. Немногие учёные достигли столь высокого признания в столь различных областях науки.

 

Автор: Ю.Л. Войтеховский, д.г.-м.н., проф.

Источник: Журнал "Тиетта" №2(12) 2010

Прочитано 389 раз Последнее изменение Среда, 19 Июнь 2019 12:19