Следопыты в стране анималькулей

— Посмотрите в сей микроскоп на тоненькую шелковинку и вы увидите, что она состоит из девяноста пяти еще более тонких шелковинок. Эти шелковинки, как и шерстяные, и льняные, и пеньковые волокна, представляют собой полые трубки. При окрашивании волокон жидкость, которая находится внутри трубок, испаряется и замещается частицами краски.

Ученики по очереди приникают глазом к стеклам микроскопа и убеждаются, что все выглядит именно так, как говорит учитель.

— Посмотрите на искры, высекаемые из огнива, — продолжает Ломоносов. — Они покажутся вам частицами металла или стеклянными шариками. И это правильно, ибо искры не что иное, как раскаленные частицы стали или крупинки расплавленного кремня.

И вновь великовозрастные ученики выстраиваются в очередь возле микроскопа.

С удивлением разглядывают они срезы с зерен ржи, вишневой ягоды, зеленых листьев, пробки, древесины и видят, что все растительные ткани состоят из бесчисленного множества «пузырьков» — клеток. Но ведь все это имели возможность наблюдать и другие микроскописты. А Ломоносов хочет пойти дальше, расширить область применения микроскопа. Первым в мире он использовал этот инструмент для химических исследований.

Ученики Ломоносова могли быть уверены, что, кроме них, никто еще не видел таких чудес, как появление и рост мельчайших кристаллов в растворе солей и разложение медной проволоки в азотной кислоте.

Таких чудес, какие показывал Ломоносов своим ученикам, не видел еще никто.

Но сам Ломоносов недоволен микроскопом. Для исследований, которые он задумал, нужны приборы, дающие более крупные и более четкие изображения. По его инициативе в академических мастерских начинаются работы по созданию таких инструментов.

В 70-х годах XVIII века академические мастерские возглавлял замечательный механик-самоучка и изобретатель, бывший часовщик из Нижнего Новгорода, Иван Петрович Кулибин. Ему вместе с мастером Иваном Ивановичем Беляевым и принадлежит честь создания нового микроскопа. Кулибин, Беляев и член русской Академии наук профессор Леонард Эйлер долгое время изучали свойства, достоинства и недостатки микроскопов различных систем, которыми располагала Академия наук.

Были здесь простые микроскопы, подобные микроскопу Левенгука, то есть двояковыпуклые линзы в оправе. Широко применялись карманные и ручные микроскопы с двумя линзами, вставленными в концы короткой раздвижной трубки с ручкой. Такие микроскопы давали увеличение до четырехсот раз. Были еще удивительные плавленые стеклянные шарики, увеличивающие предмет в девятьсот раз.

Однако наибольшее внимание русских мастеров привлекали сложные микроскопы. Это были усовершенствованные схемы микроскопов английского ученого Роберта Гука, который в свое время так содействовал славе Левенгука. Во всех этих микроскопах в концы медной трубки вставлены две линзы. Двояковыпуклая линза обращена к исследуемому предмету или, как говорят, «объекту» исследования, и называется поэтому «объектив». Вторая линза, плосковыпуклая, называется «окуляр» и обращена к глазу наблюдателя. Трубку с линзами уже не надо держать в руках, которые всегда немного дрожат. Трубка укреплена на подставке так, что ее удобно ставить на стол. К той же подставке, под трубкой, приделана пластинка с отверстием посередине. Она служит столиком, на который кладут рассматриваемый предмет. А через отверстие в пластинке этот предмет освещают снизу пучком света при помощи еще одной линзы или круглого зеркальца. Такие микроскопы дают изображения увеличенные и перевернутые. Предмет виден на светлом поле. Он кажется темным, окрашенным и всегда несколько расплывчатым.

Еще Роберт Гук, пытаясь добиться четкости изображения, добавил в свой микроскоп третью двояковыпуклую линзу, которую поставил между объективом и окуляром. Эта линза, правда, несколько уменьшала изображение, но зато делала его более четким.

Но и самые совершенные микроскопы того времени были далеки от требований, которые предъявляли к ним ученые-исследователи.

Сколько ни старались изобретатели микроскопов, они все же не могли сделать свои инструменты совершенными. Каждая точка, рассматриваемая в микроскоп, по-прежнему изображалась в виде кружка. А так как каждый предмет состоит из многих точек, то в изображении кружки накладывались друг на друга. В результате изображение предмета получалось не резким, расплывчатым.

Каковы же причины этого явления? Прежде всего надо найти ответ на этот вопрос, решили Эйлер, Кулибин и Беляев.

Они проделали сотни опытов, испробовали десятки различных комбинаций двояковыпуклых, плосковыпуклых и вогнутых линз. А ответ-то оказался очень прост.