Historia del microscopio ¿Quien inventó el microscopio?

La historia del microscopio comienza a finales del siglo XVI. Dicen que en el año 1590, Zacharias Janssen fabricaría el primer microscopio de la historia, pero en realidad ¿Quién inventó el microscopio?

Aunque el invento del microscopio se le atribuye al holandés Zacharias, no se sabe con exactitud quién fue el inventor del primer microscopio.

En la época había otros inventores que utilizaban sistemas de lentes en sus artilugios, como Galileo Galilei o Hans Lippershey, considerado el inventor del telescopio y otro posible inventor del microscopio.

Índice

¿Cuándo se inventó el microscopio? Las primeras lentes de aumento

Las civilizaciones antiguas tienen un papel importante en la historia del microscopio, ya que fueron las que fabricaron las primeras lentes de aumento para aprovechar los rayos del sol y poder hacer fuego.

Después se empezaron a utilizar para observar objetos pequeños de forma aumentada, y también de manera decorativa.

Aunque en la antigua Roma ya utilizaban esferas rellenas de agua a modo de lente para observar a través de ella objetos de forma aumentada. 

Por otro lado, en China también tenían un sistema de tubos que dependiendo del nivel de agua ofrecían distintos aumentos, una técnica muy parecida a la utilizada con las esferas.

La lente más antigua conocida tiene casi 3.000 años de antigüedad, y se trata de una pieza de cristal de roca que utilizaban los antiguos asirios entre el 710 y el 750 a.C., esta pieza se llama lente de Nimrud.

Teniendo constancia de que las primeras lentes tienen tantos siglos ¿en qué año se inventó el microscopio?

Aunque las primeras lentes de aumentos aparecieran hace miles de años, no fue hasta el año 1590 cuando se inventó el primer microscopio.

Lente de Nimrud, imagen: Wikipedia

El inventor del microscopio ¿Quién fue?

A día de hoy, en la historia del microscopio todavía hay dudas de quién fue el pionero en la invención del microscopio compuesto, ya que no existe información certera y absoluta que lo afirme.

Son muchos los que señalan a Zacharias Janssen como el inventor del microscopio a finales del siglo XVI, pero por otro lado, hay indicios que indican que podría haber sido el alemán Hans Lippershey el que inventó el microscopio compuesto.

Sin embargo, Galileo Galilei, considerado como el padre de la astronomía moderna, también podría haber sido quien inventó el microscopio, ya que cuando presentó su microscopio en el año 1609, éste tenía un sistema de lentes más avanzado, compuesto por una lente cóncava y una lente convexa.

Sin duda, todos ellos tuvieron un papel importante en el descubrimiento del microscopio, cada uno aportando sus avances y descubrimientos.

En 1619 se unía al grupo el ingeniero Neerlandés Cornelius Drebbel, presentando un microscopio formado por dos lentes convexas, lo que hace pensar que también podría haber sido quien creó el microscopio.

En 1625, Giovanni Faber, médico alemán amigo de Galileo Galilei, fue la primera persona en dirigirse al invento con el nombre de microscopio.

Microscopio de Zacharias Janssen

Zacharias Jassen y Hans Martens fueron dos pilares importantes en la historia del microscopio y su evolución, ya que sus avances dieron lugar a una mejor fabricación de microscopios.

El microscopio fabricado por Zacharias Janssen junto a su padre Hans Martens en el año 1590 disponía de dos lentes de aumento, a modo de objetivo y ocular.

Ese primer microscopio de Janssen tenía un poder de aumento de entre 3x y 9x, dependiendo de la distancia ofrecida entre cada lente.

El diseño era un simple tubo con dos lentes en su interior, permitiendo cambiar la distancia entre lentes para variar el aumento ofrecido.

Este invento surgió en el taller de anteojos donde ambos trabajaban, y fue Zacharias el que se dio cuenta de que se podían ver objetos con mayor aumentos al ser observados con dos lentes.

Aunque el microscopio de Zacharias Janssen es muy distinto a los que existen en la actualidad, la función es la misma, crear un aumento con un sistema de lentes, aumentando con la segunda lente la imagen aumentada que ya ofrece la primera.

Por todos los datos que se conocen y aun habiendo discrepancias, se señala a Zacharias Janssen como el creador del microscopio.

Microscopio de Zacharias Janssen
Microscopio de Zacharias Janssen

El microscopio de Antonie Van Leeuwenhoek

Antonie Van Leeuwenhoek era un comerciante de telas que le empezó a apasionar la microscopía después de adquirir para su propio uso una lupa que utilizaban los comerciantes para analizar la calidad de las telas.

Leeuwenhoek fabricó lentes mejoradas y con mayor aumento para poder analizar más al detalle las telas con las que comerciaba.

Llegó a descubrir una técnica que le permitía fabricar lentes que ofrecían un aumento de hasta 200x, algo increíble para la época.

Los primeros microscopios que fabricaba consistían en una sola lente, pero gracias a su avanzada técnica podía fabricar lentes de gran aumento que evitaban los fallos de luz que tenían los microscopios de varias lentes que existían.

La técnica que usaba para la fabricación de lentes la mantenía en secreto, pero sí compartía los hallazgos que hacía bajo el microscopio.

Algunas de las observaciones más importantes serían bacterias, glóbulos rojos, espermatozoides y distintos tipos de fibras.

Las observaciones de Robert Hooke

Uno de los primeros científicos en usar el invento para fines científicos fue Robert Hooke, quien a mediados del siglo XVII, más concretamente en el año 1665, publicó su obra titulada Microscophia.

El libro estaba lleno con ilustraciones de observaciones realizadas por él mismo a través de un microscopio compuesto.

Algunas de esas observaciones eran insectos y plantas, y se pudieron ver por primera vez en un tamaño aumentado, observando todos sus detalles.

Por otra parte, Robert Hooke introdujo la palabra célula para referirse a algunas estructuras que observó en muestras de corcho.

En el libro Microscophia de Robert Hooke incluía algunas ilustraciones con tamaños de hasta 50x, dando la opción de apreciar al detalle lo que él había observado en el microscopio.

Una aportación importante de Robert fue la idea de iluminar las muestras bajo la luz de una vela, pudiendo observar muestras más claras.

Robert Hooke Micrographia
Obra Microscophia de Robert Hooke e ilustración de una pulga

Aberración crómatica y esférica en los microscopios

Las aberraciones ópticas se componen de dos tipos, aberración crómatica y aberración esférica, y los primeros microscopios de la historia sufrían de ambas.

Estas aberraciones que afectaban a los primeros microscopios no tuvieron solución hasta después de los dos primeros siglos desde la fabricación del primer microscopio.

Este tipo de fallos limitó a los microscopios en las investigaciones científicas, ya que las muestras no se observaban con la nitidez que debería.

El inventor Chester Moore Hall encontró la solución a las aberraciones cromáticas en el año 1730 con una configuración de lentes no antes vista.

Chester Moore ideaba solucionar las aberraciones ópticas de los telescopios, pero más tarde su combinación de lentes se aplicó a los binoculares y microscopios.

Cien años más tarde, en 1830, Joseph Jackson Lister perfeccionó la solución aportada por Moore para solucionar las aberraciones esféricas.

Jackson Lister utilizó la configuración de lentes inventada por Chester Morre pero variando la distancia entre lentes, demostrando que podía solucionar ambas aberraciones.

Estas dos técnicas sirvieron para fabricar lentes acromáticas de gran calidad, y gracias a ellas se pudo fabricar microscopios a los que no les afectaba estas aberraciones.

Aberración cromática

La aberración cromática es un defecto óptico que impide que un objeto sea enfocado por una lente para unir todos los colores en un único punto.

El arcoiris es una muestra clara de una aberración cromática, donde cada color es separado por un conjunto de lentes como son las gotas de agua.

Otro ejemplo claro es el efecto desviado que se observa en una pajita al introducirla en un vaso lleno de agua.

Imagen Aberración cromática

Aberración esférica

En la aberración esférica los rayos de luz convergen en puntos distintos, ello se debe a la curvatura de la lente utilizada.

Cuando la luz atraviesa la lente, los rayos que impactan contra la parte central se reflectan a un menor grado que los rayos que atraviesan la periferia de la lente.

Imagen Aberración esférica

El microscopio moderno

Durante los siglos XVIII y XIX numerosas empresas inglesas y alemanas se dedicaron a la fabricación de los microscopios, ganando este artilugio una popularidad importante.

El primer revólver para microscopios fue fabricado por Jeremiah Sisson para poder cambiar los objetivos con los que observar las muestras.

El revólver fue una pieza importante que en seguida instalaron todos los fabricantes de microscopios en sus modelos.

La importante empresa de cámaras Leica, antes llamada Leitz y fundada por Ernst Leitz, fue una de las empresas fabricantes de microscopios que dotó a sus modelos de revólver.

También, Leitz, en 1913, construyó un microscopio binocular con la misma calidad de imagen de los microscopios monoculares existentes.

Otra de las empresas del momento era la alemana Carl Zeiss, fundada en el año 1846 y que fue capaz de revolucionar el mundo de la microscopía.

Carl Zeiss contaba con el físico Ernst Abbe, investigador que plasmó la teoría de la óptica moderna, permitiendo la fabricación de microscopios más avanzados.

Gracias a la teoría de Ernst Abbe se pudo llegar al límite de resolución que permite un microscopio óptico hasta la fecha.

De ahí en adelante los avances se centraron en la iluminación de las muestras para lograr mejores resultados.

Otras formas de microscopia en la historia del microscopio

Ernst Abbe hizo un gran descubrimiento al percatarse de que el aumento del microscopio tiene relación directa con la longitud de onda de luz.

Gracias a ello pudo demostrar mediante cálculos que la distancia más pequeña que puede enfocar un microscopio es de 0.25 micrómetros.

Es por ello, que si se quiere observar muestras con una distancia menor a 0.25 micrómetros es necesario realizar una iluminación hacia la muestra con rayos UV, rayos X o electrones, como sería el caso de los microscopios electrónicos.

La empresa Carl Zeiss, importantísima en la historia de los microscopios, comenzó a fabricar el primer microscopio con luz ultravioleta en el año 1904.

El microscopio fabricado por Carl Zeiss era capaz de doblar la resolución de los microscopios ópticos de la época.

Después de la segunda guerra mundia dos físicos llamados Ellis Coslett y William Nixon construyeron el primer microscopio de rayos X.

Sin embargo, el primer prototipo de microscopio electrónico fue fabricado antes de la segunda guerra mundial, en el año 1931 por el físico Ernst Ruska y el ingeniero Max Knoll.

En el año 1933 fueron capaces de fabricar el primer microscopio electrónico con la capacidad de superar en aumento al tradicional microscopio óptico.

Más de 340 años hicieron falta desde el primer microscopio óptico hasta la invención del microscopio electrónico.