Хобби, ставшее наукой

Англия, 1664 год. В лондонском Королевском обществе, центре европейской науки, с интересом изучают новую книгу Роберта Гука «Микроскопия», удивляясь описанию сперматозоидов и яйцеклетки. За окнами идет декабрьский холодный дождь. По булыжным мостовым, поскальзываясь на вылитых из окон помоях, снуют толпы бедняков. Зажиточные горожане пролетают по улицам на экипажах, обдавая прохожих этой жижей. Чердаки и подвалы переполнены крысами – пожалуй, самыми умными обитателями городов. Возле всех восьми городских ворот – толпы желающих войти и выйти, а на единственном мосту через Темзу – настоящие заторы из людей и повозок. Наступающая ночь скрывает лежащие возле городских стен горы мусора, а с рождественской звездой на небе соседствует комета, не предвещая своим хвостом ничего хорошего.
Действительно, на следующий год лондонцам стало совсем худо: в город пришла чума, привезенная вместе с крысами на кораблях голландской Ост-Индской компании, импортировавших товары с Востока.
В Лондоне зараза нашла все, что ей нужно для райской жизни: антисанитарию, обилие крыс, блох и попущение властей. Поначалу жители пытались скрывать заболевших, не желая сидеть в карантине. Но вскоре мор выплеснулся из трущоб на улицы. В городе начали умирать тысячами. Его величество Карл II со свитой покинули Лондон и уехали в Оксфордшир. За ним уехали министры, дворяне и купцы. Лишь некоторые отважные люди из числа духовенства, городских работников и ученых пытались остановить бедствие. Кто-то предположил, что чуму приносят животные, из-за чего народ истребил всех кошек и собак, тем самым увеличив поголовье крыс. И когда город уже захлебывался, все внезапно завершилось – Великим пожаром 1666 года, сжегшим трущобы вместе с населявшими их крысами и блохами.
Мы не знаем доподлинно, принимал ли участие Гук в борьбе с эпидемией, но его вклад в восстановление Лондона после пожара известен. Вот и было ученому мужу не до микромира.

ГДЕ-ТО В ДЕЛФТЕ
Городок Делфт с населением чуть более 20 000 человек спрятался между Гаагой и Ротердамом, но именно в нем обосновалась Ост-Индская компания, дававшая жителям работу и прибыль. На одной из улиц – магазин тканей, в этом же доме и жил владелец, Антони ван Левенгук. Человек не бедный, имеющий свою синекуру. К 1666 году его дух был подорван смертью четырех детей и жены, лишь единственная дочь давала смысл для существования и работы.
В один из дней он, как обычно, оценивал качество материала, разглядывая его под лупой. При поднятии лупы картинка увеличивалась, но потом начинала расплываться, не давая большего увеличения. А вот бы сделать такой прибор, чтобы увеличивал предметы в сто раз, тогда можно было бы увидеть строение нитей! И Левенгук начал самостоятельно экспериментировать со стеклом, изготовляя линзы с различной кривизной и размером. Возможно, в тот год ему попалась книга Гука с первыми опытами по микроскопии. Но вряд ли она была изучена досконально: Левенгук не знал иностранных языков.

ТАЙНЫЕ ЛИНЗЫ
И вот уже линза закреплена на медной пластинке, к ней поднесена ткань – и ниточка предстала невиданным змеем, волосок – неровным бревном с заусенцами, а в капельке воды вообще плавали какие-то зверьки. Весь следующий день Антони разглядывал капельку, зарисовывая все происходящее. Так впервые в истории человеческий глаз проник в живой микромир.
Микроскоп Левенгука имел настолько оригинальную конструкцию, что не был похож ни на ранее созданные, ни, тем более, на нынешние приборы: выпукло-вогнутая линза закреплялась в медной пластинке, а исследуемый предмет фиксировался на игле, расстояние между линзой и иглой регулировалось винтом. Но если прибор английского коллеги увеличивал в 30–40 раз, то голландский мастер добился 200-кратного увеличения.
Остается открытым вопрос, каким способом голландец изготовлял линзы. Есть две гипотезы: либо это шлифовка природного стекла, либо оплавление стеклянной нити. За свою жизнь Левенгук изготовил более 500 линз, после его смерти в доме было найдено более сотни микроскопов и заготовок, причем некоторые были в серебряной и золотой оправе.
В наше время известно только о девяти сохранившихся приборах. Все они находятся в частных или университетских коллекциях, и их владельцы не торопятся предоставить раритетную технику исследователям, пытающимся понять, каким же способом обычный торговец создавал увеличительные стекла.

КАК РАБОТАЕТ МИКРОСКОП
Самый простой микроскоп состоит из двух выпуклых линз, соединенных тубусом. Преломившись в объективе, картинка увеличивается в несколько раз и попадает в поле окуляра, умножающего первичное изображение. Источником света может быть как специальный световой прибор, так и любое освещение, сфокусированное на предметном столике с помощью зеркала. Чтобы свет прошел через изучаемый материал, готовят срезы толщиной в несколько микронов и фиксируют на предметном стекле.
Для изучения различных тканей, бактерий применяются многочисленные техники окраски, напыления и освещения. Исследование, проведенное с использованием видимого света, называется оптической микроскопией, и даже у нее есть много методик: иммунофлюоресцентная, темнопольная, стереомикроскопия. А за пределами видимого света нашли свое место инфракрасная, ультрафиолетовая, рентгеновская и электронная микроскопии. Современные световые микроскопы состоят из десятков линз, призм и зеркал, позволяющих преодолеть барьер Аббе (максимальное разрешение, определяемое длиной световой волны) и увидеть частицы размером в 10 нанометров.

ПРИЗНАНИЕ
Создав первый микроскоп, Антони ван Левенгук дал волю своей любознательности, изучая все, что его окружало. И часто находил неожиданные вещи: пожелал узнать причину остроты перца – обнаружил бактерии, в капле крови – эритроциты, в зацветшей воде – инфузории, в волосяных гнидах – зародыши вшей. Сравнил сперматозоиды здорового человека с таковыми больного гонореей и описал их движение. Глаза насекомых, чешуйки кожи, пивные дрожжи были тщательно зарисованы и с подробным описанием отправлялись в английское Королевское общество, в том числе попадали они и к Роберту Гуку.
В конце концов десятки ежегодно приходящих писем начали вызывать подозрение в умопомешательстве голландского торговца, и тогда в Делфт для личного знакомства была направлена высокопоставленная комиссия. После ее возвращения в Лондон в 1680 году Антони ван Левенгук был избран членом Королевского общества. Переписка продолжалась всю жизнь, последнее письмо Левенгук написал за несколько часов до своей смерти в 90 лет.

МИКРОСКОП ЛЕВЕНГУКА ИМЕЛ НАСТОЛЬКО ОРИГИНАЛЬНУЮ КОНСТРУКЦИЮ, ЧТО НЕ БЫЛ ПОХОЖ НИ НА РАНЕЕ СОЗДАННЫЕ, НИ, ТЕМ БОЛЕЕ, НА НЫНЕШНИЕ ПРИБОРЫ.