第一節 從外婆的老花鏡講起(1 / 3)

無論是從自己童年的經曆中還是從童話圖書中,我們都很容易記起外婆戴著老花鏡的形象。也許你還擺弄過老花鏡,或者用老花鏡的鏡片將陽光聚焦到紙片上,用聚集的光點在紙片上燒出一個個小孔。當然,對於外婆這樣的老人,老花鏡的最主要作用就是將小的東西放大,讓眼花的老人可以看清楚書報上的小字,給縫衣針的小孔穿上線。總之,可以讓使用這種眼鏡的人看清楚原來難以看清的細小的東西。也就是說,老花鏡有放大作用。

當然,不要說外婆的老花鏡,現代人對眼鏡可以說是太熟悉了。可能不少同學都有戴眼鏡的經曆或現在就正戴著眼鏡。這就是近視眼鏡,還有墨鏡、平光鏡、防風鏡、防水鏡等,眼鏡的功能已經擴大到裝飾和保護眼睛等多方麵。眼鏡給人們的生活帶來了許多方便,是很多人一刻也不能離開的隨身佩戴的重要用具。這麼重要的用具最初是誰發明的呢?

眼鏡雖然沒有四大發明那麼著名,但也不能不說是重要發明。

在13世紀末,第一個從歐洲意大利到中國來的旅行家馬可·波羅,在他的遊記中記載了中國的一些老年人佩戴著眼鏡閱讀印刷品的事。可見,那時的眼鏡已經使用得比較普遍了。遊記記載的時間是1260年。

有不少專家根據一些考古資料斷定,眼鏡最早出現於中國的南宋時期,發明人是位名叫史沆的官員。眼鏡最初的樣子是一個橢圓形的透鏡。透鏡是用岩石晶體、玫瑰色石英、黃色的玉石和紫晶等製成的。

當時因為材料很珍貴,人們把佩戴眼鏡看作是一件很重要的事情,佩戴者也因此擁有一種尊嚴。還因為做鏡框的玳瑁具有神聖的意義,而透鏡的材料又是選自各種名貴的寶石。

後來就有人不是為了視力,而是為了顯示尊貴而佩戴眼鏡,以期收到提高身價的效果。這就妨礙了眼鏡的普及。

挖掘漢光武帝劉秀之子劉荊的墓時,發現一隻小巧的水晶放大鏡。它是一片圓形水晶,嵌在一個指環形的金圈內,能把細小物放大5倍。這說明放大鏡的發明是在眼鏡的發明之前。正是有了放大鏡的發明和使用,才有可能引發出眼鏡的構思。毫無疑問,最初的眼鏡是將放大鏡固定在眼睛前麵的。因為當時放大鏡是用手拿著來看書的,經常用手拿著翻書不方便,時間長了手也很累,由此就會產生將放大鏡固定到眼睛前麵的設想,經過許多人的改進,才有了今天這樣方便的眼鏡,並且進而發明出隱形眼鏡、帽式眼鏡等。

眼鏡隻是放大鏡演變的一個分支。放大鏡的另一個變化也極為重要,這就是顯微鏡的發明。因為鏡片的放大作用給人們提供了一種可能,那就是可不可以進一步提高其放大的倍數,去觀察更加微小的東西呢?答案是肯定的。隻不過,這種發明和中國的其他原創發明一樣,飄洋過海到了國外,引發了新的發明。

3.1.1 從眼鏡到第一台顯微鏡

我們在中學的生物課堂上都見過顯微鏡,還用它觀察洋蔥表皮的細胞或者其他微生物,如草履蟲。老師還布置了將顯微鏡中所觀察的圖象畫出來的作業,讓同學們嚐試了一下進行生物學實驗的方法。

不僅是生物學研究需要顯微鏡,工農業生產、科學實驗和諸多技術領域都需要用到顯微鏡。那麼,現在仍在普遍使用的顯微鏡,是什麼人在什麼時候發明的呢?

這要回溯到16世紀,在歐洲,一個曾經的航海大國——荷蘭。

15世紀末的地理大發現,給歐洲帶來前所未有的商業繁榮,也為荷蘭提供了成就商業帝國的曆史性機遇。荷蘭16世紀前長期處於封建割據狀態,16世紀初受西班牙統治,於1568年爆發了延續80年的反抗西班牙統治的戰爭。

1581年7月26日,來自荷蘭各起義城市的代表在海牙鄭重宣布,廢除西班牙國王對荷蘭各省的統治權。

1588年,7個省聯合起來,宣布成立荷蘭聯省共和國。這是一個在人類曆史上前所未有的國家。很多曆史學家說,它是世界上第一個“賦予商人階層充分的政治權利的國家”。

因此,當時的荷蘭有著發達的商業經濟和手工製造業的基礎。正是這種曆史背景,才使顯微鏡的發明成為可能。

在荷蘭密得爾堡有一家眼鏡店,老板叫詹森。他繼承了他的父親罕斯的事業,經營著眼鏡製作和銷售的生意。雖說是老板,他也親自參與眼鏡的製作,可以說也是一個出色的眼鏡匠人。在製作眼鏡之餘,有空的時候,詹森就拿著這些鏡片擺弄和觀看,一次偶然機會,他發現了使鏡片放大倍數增大的方法。

1590年,一個晴朗無風的早晨,詹森在樓頂上閑玩。他對鏡片的放大作用是很熟悉的,兩塊放大鏡疊放到一起有更大的放大作用是他平時已經注意到的。他偶然想到,改變兩個鏡片之間的距離對放大作用有無影響呢?他決定試一試。他把各種鏡片包括凸形放大鏡片和凹鏡裝到一個金屬管子裏,分別來進行實驗,當他試到一個放大鏡片和一個凹鏡時,通過調整兩個鏡片之間的距離,使鏡內的圖像變得清楚時,令他興奮不已。因為奇怪的事情發生了,教堂高塔上大公雞的雕塑比原來大了好幾倍,這個發現使詹森非常高興,他飛快地跑下樓去,把父親也拉上樓來觀看,一起分享這種新發現帶來的愉快。他們抓住這個偶然的發現,認真思索,反複實踐,用大大小小的凸形鏡片做各種距離不等的配合,終於發明了世界上第一台望遠鏡。由於當時的鏡片直徑都很小,他們就用這種小直徑的有放大作用的鏡片組合觀察身邊的細小事物,檢查其放大效果,由此也就誕生了第一台顯微鏡。當然,這台顯微鏡無論是放大倍數,還是分辨能力都是相當低的,但是,畢竟是向顯微鏡的完善邁出了重要的第一步。詹森雖然是發明顯微鏡的第一人,卻並沒有發現顯微鏡的真正價值。也許正是因為這個原因,詹森的發明並沒有引起世人的重視。

此後在大半個世紀的時間裏,人們的興趣放在了這種鏡片組合的望遠功能上,從而使望遠鏡通過伽利略、牛頓之手成為研究天文學的重要工具,而顯微鏡則幾乎被人們忘記了。

1665年,另一位荷蘭人重新燃起了對顯微鏡的興趣。這個人就是列文虎克,一個荷蘭代爾夫特市政廳的看門人。