自从人类学会了思考,就渴望看到更多肉眼看不到的事物,直到人类发明了显微镜。

公元前3500年,美索不达米亚平原,沿海地区的人们在加工金属时无意中造出了玻璃。

光学显微镜为何会被发明(开启了人类对微观世界的探索)(1)

早在2000多年以前,就有人知道用玻璃来弯折光线。

约公元前五世纪,埃及的象形文字中记录了“一片玻璃透镜”。

公元前2世纪,克劳狄乌斯·托勒密利用圆盘、尺子和水做了折射实验。托勒密大致假定了光的入射角和折射角之间,有一直接的比例关系,但却没有由此得出精确的折射定律。

光学显微镜为何会被发明(开启了人类对微观世界的探索)(2)

克劳狄乌斯·托勒密(约100年-170年)是一数学家、天文学家、地理学家和占星家。托勒密是罗马公民,生活在埃及,用希腊语写作。著有《天文学大成》、《地理学指南》八卷和《光学》五卷等。

约公元前1世纪,罗马皇帝尼禄导师塞内卡写道“无论多小或模糊的文字,透过球体或注满水的玻璃壶就会放大”。亦有一说尼禄皇帝曾以一个祖母绿宝石当做凸透镜来观赏斗士比赛。

光学显微镜为何会被发明(开启了人类对微观世界的探索)(3)

塞内卡石像。背面是苏格拉底

公元1世纪,罗马人发明了玻璃制造工艺,他们透过玻璃观察各种物体以及做各种实验。他们发现,如果你把某些“镜片“放在物体上,物体会看起来变大了。这些镜片实际上就是放大镜了。透镜这个词是从拉丁语”Lentil“演化过来的,因为它们的形状非常类似于扁豆。

光学显微镜为何会被发明(开启了人类对微观世界的探索)(4)

奢华的罗马玻璃器皿。约公元前一世纪。瓦尔特斯美术馆,巴尔的摩

公元4世纪,罗马人开始用玻璃制造门窗、玻璃等。同一时期,我国出现了利用水晶打磨透镜的技术。

到公元13世纪,镜片开始被广泛使用,眼镜商通过打磨玻璃来制造镜片。

光学显微镜为何会被发明(开启了人类对微观世界的探索)(5)

早期的“显微镜”其实还只是放大镜,倍率大概在6倍到10倍。这个倍率拿来观察跳蚤之类的小昆虫效果已经相当好了,因此早期的放大镜甚至得了个有趣的名字:跳蚤镜。

光学显微镜为何会被发明(开启了人类对微观世界的探索)(6)

14-15世纪威尼斯成为欧洲玻璃制造中心,玻璃工匠制造出了无色透明的玻璃。

到15世纪末和16世纪初,凹面镜、凸面镜、眼镜、透镜等以玻璃制造的光学元件也相继出现,显微镜已经呼之欲出了。

公元1590年,荷兰眼镜工匠詹森父子开始尝试把多个镜片放到圆形管里,靠近管子底部的物体得到了放大,而且要比任何单放大镜片的放大倍率要高很多。同时期李普希也独立发明了显微镜。詹森父子的显微镜没有被流传下来,不过荷兰皇室仿造了一台,这台显微镜的放大倍率范围为3到9倍。詹森父子虽然发明了显微镜,却并没有发现显微镜的真正价值。

光学显微镜为何会被发明(开启了人类对微观世界的探索)(7)

詹森父子的显微镜

世界上第一台真正意义上的显微镜,是由荷兰人安东尼·范·列文虎克制作的,因为从列文虎克开始显微镜才真正地用于科学研究试验。

光学显微镜为何会被发明(开启了人类对微观世界的探索)(8)

安东尼·范·列文虎克

列文虎克其一生磨制了550个透镜,制造了247架显微镜,其中有9架流传至今。其中现存于荷兰尤特莱克特大学博物馆一架显微镜,放大率达到270倍,分辨率为1.4um。直到19世纪初,都没有显微镜能够达到这个水平。

光学显微镜为何会被发明(开启了人类对微观世界的探索)(9)

通过显微镜,列文虎克首次发现了微生物,最早记录肌纤维、红细胞和精子等,可以说是微生物学的开拓者。

光学显微镜为何会被发明(开启了人类对微观世界的探索)(10)

显微镜下的肌纤维

光学显微镜为何会被发明(开启了人类对微观世界的探索)(11)

显微镜下的精子

在显微镜早期,由于玻璃的质量较低,镜片的形状也有很多瑕疵,所以人们用显微镜看到的物体形状比较歪曲。直到19世纪中期,显微镜技术得到跳跃性的提升,逐渐有了现代显微镜的特性。

在今天,我们可以轻而易举的制造光学显微镜,为每一个人创造了探索神秘的微观世界的机会,比如说下面这台入门级的显微镜,放大倍数100、400、1200,还有标本赠送,到手就能看。

#科技种草团#

,