Квинтэссенция. Книга первая

В «Оптике» Птолемей воспроизводит теорию Евклида о зеркалах и опытах с преломлением света. Птолемей описывает опыты по измерению угла, под которым распространяется луч света, попадающий в воду из воздуха. Он знает, что угол преломления зависит от угла падения, но не может найти связи между ними.

Птолемей подтверждает мнение Клеомеда об искривлении лучей света в воздухе и устанавливает, что это искривление увеличивается по мере приближения звезды к горизонту. Однако связь между падающим и преломленным лучами ускользала от него так же, как и закон искривления (рефракции) лучей в атмосфере.

Для решения этой задачи человечеству понадобилось около шестнадцати веков.

В течении этого долгого периода общего упадка науки и разгула клерикального мракобесия, оптические явления время от времени привлекали внимание ученых-одиночек.

Так, Антемий (около 500 г. нашей эры), строитель прекрасного византийского собора в Константинополе, знал, что вогнутые зеркала собирают лучи Солнца в одну точку. На этом основании он отвергал рассказы о том, что Архимед зажигал корабли римлян при помощи сферических зеркал, ибо это возможно только если корабль окажется на вполне определенном расстоянии — в фокусе этих зеркал. Он пробовал повторить опыт Архимеда при помощи многих плоских зеркал. Солдаты Архимеда, считал он, могли таким способом согласовано направлять при помощи блестящих плоских щитов солнечные зайчики в одно место вражеского корабля.

Первым, кто на рубеже нашей эры сумел продвинуться в оптике дальше, чем греки, был арабский ученый Альгазен, но и он не смог найти закона преломления света.

Прошло еще около 250 лет пока Р. Бэкон сумел сделать еще один шаг в понимании действия вогнутых зеркал. В его время наряду с металлическими зеркалами применяли и стеклянные зеркала, покрытые изнутри свинцом. Бэкон установил, что сферическое зеркало не сводит лучи Солнца в одну точку. Он понял и преимущество параболического зеркала, а также принцип действия линз, увеличивающих изображения предметов.

Тринадцатый век отмечен изобретением очков. До этого линзы применяли от случая к случаю. Их располагали близко к рассматриваемому предмету. Они служили как лупы. Изобретатель очков остался неизвестным. Правда, памятник на могиле С. Армати, умершего во Флоренции в 1317 году, увековечил его как изобретателя очков. Хроника, находящаяся в библиотеке одного из монастырей в Пизе, сообщает, что изобретатель очков пожелал скрыть свою тайну, но монах А. де Спина, узнав о действии очков, научился их изготавливать и показывал другим, как это надо делать. Однако словарь академии Делла Круска утверждает, что очки были известны уже в 1285 году.

Столь же неясен приоритет изобретения микроскопа.

Изобретателем микроскопа обычно называют голландца Левенгука, хотя известно, что он пользовался одиночной линзой, то есть, лупой, или простым микроскопом, доведя до высокого уровня технику наблюдения. Его лупы давали увеличение до 160 раз. В то время и в последующие двести лет никто не мог воспроизвести главные результаты, полученные Левенгуком. Только он умел подробно наблюдать строение прозрачных объектов, не прибегая к их окрашиванию. Левенгук регулярно сообщал о своих наблюдениях в Лондонское Королевское общество, сопровождая их рисунками, но не объяснял, как он ставил свои опыты.

Лишь в 1867 году немецкий ученый А. Теплер разработал метод, позволяющий наблюдать строение неокрашенных прозрачных предметов. Для этого он, системой из двух линз, оптические оси которых совпадают, фокусировал в точку свет точечного источника и отсекал этот свет краем ножевой диафрагмы, помещенной в фокусе. При этом свет не попадал в глаз или объектив, направленный вдоль этой оптической оси. Если между линзами поместить неокрашенный предмет, обладающий оптическими неоднородностями, то свет, отклоненный этими неоднородностями, минует диафрагму и неоднородности станут видимыми.

Только в середине XX века тало ясно, что Левенгук предвосхитил метод Теплера, располагая наблюдаемые объекты, линзу и источник света так, что часть лучей, проходящих через объект, отсекалась оправой линзы и не попадала в глаза наблюдателю.

Известно, что Левенгук был необразованным человеком и занимался наблюдениями для собственного удовольствия. Но затем он увлекся ими и стал общепризнанным основателем микробиологии.

Теперь мы уверены в том, что Левенгук просто не понимал, в чем состоял его «секрет». Мы знаем и о том, что отдельные микроскопические наблюдения производили и предшественники Левенгука, оставшиеся неизвестными. Так, еще за 50 лет до него, некто Стеллути описал проведенные при помощи линзы наблюдения строения тела пчелы. Сам термин «микроскоп» примерно в это время придумал член итальянской академии «Де Линчеи» — Демискиан.