สิ่งประดิษฐ์ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของยุคกลางคือการพัฒนากล้องจุลทรรศน์ ด้วยอุปกรณ์นี้ คุณสามารถตรวจสอบโครงสร้างที่มองไม่เห็นด้วยตา ช่วยกำหนดหลักการของทฤษฎีเซลล์และสร้างโอกาสในการพัฒนาจุลชีววิทยา ยิ่งไปกว่านั้น กล้องจุลทรรศน์ตัวแรกได้กลายเป็นเครื่องมือสำหรับการสร้างอุปกรณ์ไมโครสโคปที่มีความไวสูงแบบใหม่ พวกเขายังกลายเป็นเครื่องมือขอบคุณที่คนสามารถดูอะตอม
ภูมิหลังทางประวัติศาสตร์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ตัวแรก
เห็นได้ชัดว่ากล้องจุลทรรศน์เป็นเครื่องมือที่ไม่ธรรมดา และที่น่าประหลาดใจไปกว่านั้นก็คือ มันถูกประดิษฐ์ขึ้นในยุคกลาง พ่อของเขาคือ แอนโธนี่ ฟาน ลีเวนฮุก แต่โดยปราศจากการเบี่ยงเบนจากคุณธรรมของนักวิทยาศาสตร์ ควรกล่าวได้ว่าอุปกรณ์กล้องจุลทรรศน์เครื่องแรกได้รับการพัฒนาโดยกาลิเลโอ (1609) หรือโดยฮันส์และแซกคารี แจนเซ่น (1590) อย่างไรก็ตาม ข้อมูลล่าสุดและประเภทของสิ่งประดิษฐ์นั้นมีน้อยมาก
ด้วยเหตุนี้การพัฒนาของ Hans และ Zacharias Jansenov ไม่ได้ถือเป็นกล้องจุลทรรศน์ตัวแรก และข้อดีของผู้พัฒนาอุปกรณ์ก็คือกาลิเลโอ กาลิเลอี อุปกรณ์ของเขาเป็นอุปกรณ์ที่ผสมผสานกับเลนส์ใกล้ตาและเลนส์สองตัว กล้องจุลทรรศน์นี้เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์แสงแบบผสม ต่อมา Cornelius Drebbel (1620) ได้ปรับปรุงการประดิษฐ์นี้
เห็นได้ชัดว่าการพัฒนาของกาลิเลโอจะเป็นเพียงสิ่งเดียวหากแอนโธนี่ ฟาน ลีเวนฮุกไม่ได้ตีพิมพ์ผลงานด้วยกล้องจุลทรรศน์ในปี 1665 ในนั้น เขาบรรยายถึงสิ่งมีชีวิตที่เขาเห็นด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบเลนส์เดียวที่เรียบง่ายของเขา การพัฒนานี้ทั้งเรียบง่ายอย่างชาญฉลาดและซับซ้อนอย่างไม่น่าเชื่อในเวลาเดียวกัน
กล้องจุลทรรศน์ของเลเวนฮุกล่วงหน้า
กล้องจุลทรรศน์ของ Anthony van Leeuwenhoek เป็นผลิตภัณฑ์ที่ประกอบด้วยแผ่นทองแดงพร้อมเลนส์และตัวยึด อุปกรณ์พอดีกับแขนอย่างง่ายดาย แต่ซ่อนพลังสุดขีด: ทำให้วัตถุสามารถขยายได้ 275-500 เท่า ซึ่งทำได้โดยการติดตั้งเลนส์นูนนูนขนาดเล็ก และที่น่าสนใจ จนกระทั่งปี 1970 นักฟิสิกส์ชั้นนำไม่สามารถเข้าใจได้ว่า Leeuwenhoek สร้างแว่นขยายดังกล่าวได้อย่างไร
ก่อนหน้านี้สันนิษฐานว่าเลนส์สำหรับกล้องจุลทรรศน์ถูกขัดเงาบนตัวเครื่อง อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้จะต้องใช้ความอุตสาหะและความแม่นยำของเครื่องประดับอย่างน่าทึ่ง ในปี 1970 มีการเสนอสมมติฐานว่า Leeuwenhoek หลอมเลนส์จากใยแก้ว เขาทำให้ร้อนแล้วจึงขัดบริเวณที่ติดแก้วหยด ได้แล้วง่ายกว่าและเร็วกว่ามากแม้ว่าจะยังไม่ได้รับการพิสูจน์: เจ้าของกล้องจุลทรรศน์ Leeuwenhoek ที่เหลือไม่ได้ยินยอมให้ทำการทดลอง อย่างไรก็ตาม ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถประกอบกล้องจุลทรรศน์ Leeuwenhoek ได้แม้อยู่ที่บ้าน
หลักการใช้กล้องจุลทรรศน์ลีเวนฮุก
โครงสร้างของผลิตภัณฑ์นั้นเรียบง่ายมากซึ่งยังพูดถึงความง่ายในการใช้งานอีกด้วย อันที่จริง มันยากมากที่จะใช้มันเนื่องจากทางยาวโฟกัสที่ไม่รู้จักของเลนส์ ดังนั้นก่อนที่จะพิจารณา จึงจำเป็นต้องนำอุปกรณ์มาใกล้และห่างจากส่วนที่ศึกษามาเป็นเวลานาน ยิ่งไปกว่านั้น รอยกรีดนั้นตั้งอยู่ระหว่างเทียนไขที่จุดไฟและเลนส์ ซึ่งทำให้สามารถขยายโครงสร้างจุลภาคได้มากที่สุด และพวกเขาก็มองเห็นได้ด้วยตามนุษย์
ลักษณะของกล้องจุลทรรศน์ลีเวนฮุก
จากผลการทดลอง การขยายของกล้องจุลทรรศน์ Leeuwenhoek นั้นน่าทึ่งมาก อย่างน้อยก็ขยาย 275 เท่า นักวิจัยหลายคนเชื่อว่ากล้องจุลทรรศน์ชั้นนำของยุคกลางได้สร้างอุปกรณ์ที่ทำให้สามารถขยายได้ถึง 500 เท่า นิยายวิทยาศาสตร์ใส่ตัวเลขไว้ที่ 1500 แม้ว่าจะเป็นไปไม่ได้หากไม่มีการใช้น้ำมันแช่ พวกมันไม่มีอยู่จริงในตอนนั้น
อย่างไรก็ตาม Leeuwenhoek เป็นผู้กำหนดทิศทางการพัฒนาศาสตร์ต่างๆ และตระหนักว่าดวงตามองไม่เห็นทุกสิ่ง มีพิภพเล็ก ๆ ที่มองไม่เห็นสำหรับเรา และยังมีอีกมากมายที่จะนำเสนอ จากความสูงของศตวรรษ ควรสังเกตว่าผู้วิจัยถูกต้องตามคำพยากรณ์ และวันนี้ กล้องจุลทรรศน์ Leeuwenhoek ซึ่งมีรูปถ่ายอยู่ด้านล่าง ถือเป็นหนึ่งในกลไกของวิทยาศาสตร์
สมมติฐานบางประการเกี่ยวกับการออกแบบกล้องจุลทรรศน์
นักวิทยาศาสตร์หลายคนในปัจจุบันเชื่อว่ากล้องจุลทรรศน์ของ Leeuwenhoek ไม่ได้ถูกสร้างขึ้นตั้งแต่เริ่มต้น นักวิทยาศาสตร์รู้ข้อเท็จจริงบางประการเกี่ยวกับการมีอยู่ของเลนส์กาลิเลโอ อย่างไรก็ตามด้วยการประดิษฐ์ของอิตาลีเขาไม่มีความคล้ายคลึงกัน นักประวัติศาสตร์คนอื่นๆ เชื่อว่า Leeuwenhoek ใช้ Hans และ Zacharias Jansen เป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนา อย่างไรก็ตาม แทบไม่มีใครรู้จักกล้องจุลทรรศน์ของยุคนี้เลย
ตั้งแต่ Hans และลูกชายของเขา Zachary ทำงานเกี่ยวกับการผลิตแว่นตา การพัฒนาของพวกเขาจึงค่อนข้างคล้ายกับสิ่งประดิษฐ์ของ Galileo Galilei กล้องจุลทรรศน์ของ Leeuwenhoek เป็นอุปกรณ์ที่ทรงพลังกว่ามาก เนื่องจากสามารถขยายได้ 275-500 เท่า กล้องจุลทรรศน์แบบผสมแสงของแจนเซ่นและกาลิเลโอไม่มีอำนาจดังกล่าว ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจากมีเลนส์สองตัว จึงมีข้อผิดพลาดเพิ่มขึ้นสองเท่า ในเวลาเดียวกัน กล้องจุลทรรศน์แบบผสมจะใช้เวลาประมาณ 150 ปีในการไล่ตามกล้องจุลทรรศน์ของ Leeuwenhoek ในด้านคุณภาพของภาพและกำลังขยาย
สมมติฐานเกี่ยวกับที่มาของเลนส์ไมโครสโคปของลีเวนฮุก
แหล่งข้อมูลทางประวัติศาสตร์ช่วยให้สรุปผลงานของนักวิทยาศาสตร์ได้ ตามที่ราชสมาคมแห่งอังกฤษ Leeuwenhoek รวบรวมกล้องจุลทรรศน์ประมาณ 25 ตัว เขายังสามารถผลิตเลนส์ได้เกือบ 500 ชิ้น ไม่ทราบสาเหตุที่เขาไม่ได้สร้างกล้องจุลทรรศน์จำนวนมาก เห็นได้ชัดว่าเลนส์เหล่านี้ไม่ให้กำลังขยายที่เหมาะสมหรือมีข้อบกพร่อง กล้องจุลทรรศน์ Leeuwenhoek เพียง 9 ตัวเท่านั้นที่รอดชีวิตมาได้จนถึงปัจจุบัน
มีสมมติฐานที่น่าสนใจว่ากล้องจุลทรรศน์ของ Leeuwenhoek ถูกสร้างขึ้นโดยใช้เลนส์ธรรมชาติของภูเขาไฟต้นทาง. นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่าเขาแค่หลอมแก้วเพื่อสร้างมันขึ้นมา คนอื่นๆ เห็นด้วยว่าเขาสามารถหลอมด้ายแก้วและทำเลนส์ด้วยวิธีนี้ได้ แต่ความจริงที่ว่าจาก 500 เลนส์ที่นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างกล้องจุลทรรศน์ได้เพียง 25 ตัวเท่านั้นที่พูดได้
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เขายืนยันสมมติฐานทั้งสามทางอ้อมเกี่ยวกับที่มาของเลนส์ เห็นได้ชัดว่า คำตอบสุดท้ายไม่น่าจะได้โดยไม่มีการทดลอง แต่การที่จะเชื่อว่าหากไม่มีเครื่องมือวัดและเครื่องบดที่มีความแม่นยำสูง เขาก็สามารถสร้างเลนส์ที่ทรงพลังได้นั้นค่อนข้างยาก
สร้างกล้องจุลทรรศน์ Leeuwenhoek ที่บ้าน
หลายคนพยายามทดสอบสมมติฐานบางอย่างเกี่ยวกับที่มาของเลนส์ ประสบความสำเร็จในการสร้างกล้องจุลทรรศน์ของ Leeuwenhoek ที่บ้าน ในการทำเช่นนี้บนเตาแอลกอฮอล์ธรรมดา ๆ คุณต้องละลายด้ายแก้วบาง ๆ จนกว่าจะมีหยดปรากฏขึ้น ต้องเย็น หลังจากนั้นต้องขัดด้านหนึ่ง (ตรงข้ามกับพื้นผิวทรงกลม)
Grinding ให้คุณสร้างเลนส์นูนนูนที่ตรงตามข้อกำหนดของกล้องจุลทรรศน์ นอกจากนี้ยังจะให้เพิ่มขึ้นประมาณ 200-275 เท่า หลังจากนั้น คุณเพียงแค่ต้องยึดกับขาตั้งกล้องที่มั่นคงแล้วตรวจสอบวัตถุที่คุณสนใจ อย่างไรก็ตาม มีปัญหาอย่างหนึ่งคือ ต้องหันปลายเลนส์นูนของเลนส์ไปเป็นสารที่กำลังศึกษา นักวิจัยมองไปที่พื้นผิวเรียบของเลนส์ นี่เป็นวิธีเดียวที่จะใช้กล้องจุลทรรศน์ Leeuwenhoek ความคิดเห็นของ Royal Scientific Society ซึ่งครั้งหนึ่งทำให้เขามีชื่อเสียงอันรุ่งโรจน์วิธีที่เขาสร้างและประยุกต์ใช้สิ่งประดิษฐ์ของเขา