Setiap anak sekolah pasti pernah mengintip ke dalam mikroskop dan terpesona oleh dunia tersembunyi sel-sel kulit dan bakteri yang berliku-liku. Namun, mikroskop juga merupakan alat penting untuk menyelidiki penyebab penyakit dan melihat lebih dekat unsur-unsur pemb构成 kehidupan.
Butuh berabad-abad untuk memahami fisika lensa lengkung untuk pembesaran, dan berabad-abad lagi untuk mengembangkan material dan teknologi yang dibutuhkan untuk menciptakan mikroskop fungsional pertama. Selama 100 tahun terakhir, para fisikawan telah mendorong batas pembesaran dan resolusi ke tingkat yang tak terbayangkan sehingga mikroskop terbaik saat ini dapat memperbesar hingga ke atom individual.
Berikut adalah garis waktu tonggak-tonggak penting dalam membuat hal-hal kecil terlihat lebih besar.
Alat Pembesar Kuno
Sekitar tahun 710 SM: Ketika para arkeolog abad ke-19 pertama kali menggali kota-kota kuno Mesopotamia, Nineveh dan Nimrud, mereka menemukan sepotong kristal batu yang dipoles dan tembus cahaya yang menurut beberapa ahli merupakan lensa pembesar tertua.
Yang disebut ” lensa Nimrud ” berasal dari sekitar tahun 710 SM dan mungkin berfungsi sebagai lensa sederhana atau alat untuk menyalakan api, tetapi para ahli optik berbeda pendapat apakah lensa tersebut sengaja dibuat untuk salah satu tujuan tersebut. Kemungkinan besar, kristal batu tersebut digiling dan dipoles untuk membuat perhiasan, dan sifat optiknya murni kebetulan.
c. 60: Menurut penulis dan naturalis Romawi Plinius Tua, ketika Kaisar Nero menghadiri acara gladiator, ia menontonnya melalui ” smaragdus, ” kata Yunani Kuno untuk batu hijau semi-transparan. Meskipun “monokel” berwarna zamrud milik Nero sering disebut sebagai alat pembesar awal, kemungkinan besar alat itu memiliki tujuan lain —sebagai pelindung matahari untuk melindungi matanya dari silau.
1021: Matematikawan Arab Ibn al-Haytham, yang dikenal sebagai Alhazen, menulis risalah ilmiah pertama tentang optik yang menghasilkan ” batu baca ” pertama—batu semi mulia yang digiling menjadi lensa cembung yang memperbesar teks tertulis. Lensa yang dipoles, seringkali terbuat dari beryl tembus cahaya, diletakkan langsung di atas manuskrip. Batu baca pertama tiba di Eropa pada abad ke-13.
Mikroskop Pertama
Sejak pertama kali diperkenalkan pada tahun 1947, jarum menit jam tersebut telah menunjukkan potensi kehancuran global—atau perdamaian dunia.
Para Bapak Pendiri menolak paten karena percaya bahwa ide-ide harus dibagikan.
Galileo Galilei (1564-1642) menjelaskan teorinya di Universitas Padua dalam lukisan tahun 1873 karya Felix Parra.
1610: Galileo Galilei , astronom Italia, adalah salah satu ilmuwan pertama yang bereksperimen dengan teleskop dan mikroskop. Mikroskop “Galilean” pertama berupa tabung kaku dengan dua lensa di dalamnya—satu cekung dan satu cembung. Pada tahun 1614, Galileo menggambarkan pengamatan ilmiah awalnya: “Dengan tabung ini saya telah melihat lalat yang tampak sebesar domba, dan telah mengetahui bahwa mereka ditutupi bulu dan memiliki kuku yang sangat runcing yang digunakan untuk menopang diri dan berjalan di atas kaca.” Pada tahun 1624, mikroskop secara resmi mendapatkan namanya (bahasa Yunani untuk “kecil” dan “untuk melihat”) dari Accademia dei Lincei, sebuah akademi ilmiah di Roma tempat Galileo menjadi anggotanya.
1665: Robert Hooke, kurator eksperimen di Royal Society of London, menerbitkan buku ilmiah pertama tentang mikroskopi, yang berjudul “Micrographia.” Dengan memeriksa irisan gabus setipis silet, Hooke menjadi ilmuwan pertama yang dapat melihat sel— unit struktural dasar kehidupan— yang ia sebut “pori-pori.” Hooke menulis: “Saya dapat dengan sangat jelas melihatnya berlubang dan berpori, sangat mirip sarang lebah, tetapi pori-porinya tidak teratur.” Dalam bukunya, Hooke juga menyertakan ilustrasi detail berupa lempengan tembaga tentang biji, tumbuhan, dan mata majemuk lalat.
1676: Beberapa penemuan ilmiah awal terbesar dengan mikroskop sama sekali bukan dilakukan oleh seorang ilmuwan, melainkan oleh seorang pembuat kain asal Belanda. Antonie van Leeuwenhoek mulai mengasah lensa mikroskopnya sendiri untuk memeriksa benang pada kain secara detail, tetapi ia menyadari kemungkinan ilmiah mikroskop setelah membaca “Micrographia” karya Hooke. Dengan menggunakan perangkat lensa tunggal sederhana buatannya sendiri, van Leeuwenhoek adalah orang pertama yang mengamati mikroorganisme hidup—ragi dan bakteri yang ia sebut “animalcules”—serta sel darah manusia. Van Leeuwenhoek melaporkan temuannya kepada Royal Society dan secara efektif meluncurkan ilmu bakteriologi.
Melampaui Batas Cahaya
1942: Mikroskop elektron pemindai (SEM), yang juga ditemukan oleh Ruska, merupakan terobosan ilmiah besar lainnya. Alih-alih melewatkan berkas elektron melalui sampel (menggunakan TEM), mikroskop elektron pemindai memantulkan aliran elektron dari permukaan objek, menciptakan gambar tiga dimensi yang tajam dari benda-benda yang sangat kecil. Dalam biologi, SEM digunakan untuk menganalisis sel, mikroorganisme, dan struktur senyawa kimia.
1981: Seberapa kecil mikroskop dapat dibuat? Mikroskop penerowongan pemindaian (STM), yang ditemukan oleh Gerd Binnig dan Heinrich Rohrer, dapat mengamati objek sekecil satu atom. STM tidak menggunakan cahaya atau elektron. Sebaliknya, ia mengarahkan ujung kawat yang sangat tajam sangat dekat ke permukaan suatu objek dan menerapkan tegangan untuk mengukur interaksi antara atom-atom individual. STM merevolusi industri semikonduktor dan membuka bidang nanoteknologi, termasuk manipulasi atom individual. Ruska, Binnig, dan Rohrer berbagi Hadiah Nobel Fisika pada tahun 1986 atas karya inovatif mereka tentang mikroskop.
