Mikroscopia Magazine

Présentation

INTRODUCTION :

Pour l’homme premier, il n’y avait qu’un monde physique, réel.

Mais des tas de faits incompréhensibles qui hantaient son esprit,  ne pouvait s’expliquer que par un monde virtuel sous-jacent peuplé d’êtres aux pouvoirs surnaturels.

L’homme a incessamment cherché à essayer d’accéder à ce monde invisible, pour le comprendre mais aussi dans l’espoir de maîtriser son propre destin.

La vision d' Ezéchiel

Des philosophes grecs, mais très certainement d’autres penseurs avant eux,  ont imaginé un monde physique invisible mais hiérarchisé, sans pouvoir obtenir la certitude de son existence.

La seule chose qu’ils ne pouvait que constater, est que pour mieux voir les objets lointains, il faut s’en rapprocher en marchant et pour les objets proches, avancer son regard au plus près possible.
Mais un obstacle majeur interdisait de  prolonger cette démarche : en deçà d’une certaine distance, les objets deviennent flous.

Ce qui a immanquablement été interprété comme une interdiction divine …

  • LES ÉLÉMENTS DU PUZZLE .
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    1-Les pierres naturelles

L’histoire de l’invention du microscope n’est pas connue., ni même l’invention des lentilles.

Toutefois, nous pouvons suivre l’évolution des techniques qui ont donné le microscope moderne.
Les matériaux pour confectionner des lentilles sont présents dans la nature ce sont les cristaux de roche (quartz) et certaines pierres précieuses transparentes. Nous verrons que ces matériaux naturels ne sont pas aptes à former facilement des images exploitables  Seul le verre le permet  plus facilement, mais c’est  un artefact, qui résulte de la fonte de la silice en présence de soude.

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La lentille de Nemrod :

Ainsi dans l’histoire ancienne on peut citer une pièce de cristal de roche taillée, vieille de 2700 ans, en forme de lentille retrouvée par Austin Henry FAYARD  en 1850 dans les ruines du palais d’Assurnazirpal II à  Nimrud l’ancienne Kalkhu  (et non à Ninive !)  datée de 750-710 BC.

C’est une pièce   ovalisée, plan convexe, comparable à une lentille  de 38 mm de diamètre moyen, d’une épaisseur maximale de 23 mm aurait une focale de 120 mm et d’un grossissement de X 3.

Malheureusement, son état de surface et sa transparence excluent totalement son usage en tant qu’instrument d’optique.

On peut supposer que son rôle était décoratif, ou pourquoi pas selon une hypothèse que je formule ici, remplacer un des yeux d’une statue et une fois éclairé par l’arrière donner une expression effrayante pour le visiteur. Hypothèse, entièrement gratuite bien entendu.

(Photo publiéea avec l’aimable autorisation du British Museum)

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L’émeraude de Néron :

Selon une légende, Néron qui était myope dit-on,  observait les combats de gladiateurs au travers d’ une émeraude.
Cette interprétation des textes ne parait pas satisfaisante.
Saint Isidore de Séville écrivait dans Etymologiæ  Livre 16 :

« Cujus corpus si extensum fuerit, sicut speculum, it a imagines veddit.
quippe Nero Sesar gladiatorum pugnas in Smaragdo spectabat. »

Et Pline l’ ancien écrivait aussi dans son Histoire Naturelle Livre  XXXVII :

« Quant aux émeraudes plates, elles renvoient les images à la façon des miroirs. L’empereur Néron regardait avec  une émeraude les combats des gladiateurs. »

Il semblerait plutôt que Néron observait les combats en regardant le reflet produit par une émeraude polie,  mais pas tout à fait plane.
Il ne serait pas difficile d’expérimenter sur ces deux interprétations des textes  :  lentille ou miroir ?

 

Il résulte de ces deux exemples que les pierres naturelles ne sont pas de bonnes candidates pour constituer les premiers éléments d’un microscope. I
Il faut donc attendre une autre révolution qui est celle de la maîtrise de la fabrication du verre et des techniques de polissage appropriées.

  2-Le verre :

Il semblerait que les plus anciens objets en verre connus soient des perles égyptiennes datant de plus de 4500 ans.
Pour obtenir du verre il faut faire fondre de la silice (sable) à 1730 ° en présence de soude.
Les premiers verres ont certainement été obtenus fortuitement avant de l’être intentionnellement.
La silice se trouve largement répartie sur toute la planète alors que la soude (carbonate de sodium) ne se rencontre à l’état naturel que dans le « natron » des lacs salés du delta du Nil, ou bien il faut la fabriquer à  partir de certaines plantes (des Soudes et des goémons) (Lien)
Les Égyptiens savait faire des objets en verre moulé il y a 2500 ans  (gobelet de Thoutmosis III) et le verre soufflé n’est apparu que vers  250 avant JC chez les Babyloniens. (Lien)

Quoi qu’il en soit ces verres n’étaient ni polis ni transparents, impropres donc à fabriquer ou même à envisager quelque instrument d’optique que ce soit.

Les verres ardents :
A partir de verres soufflés les Grecs et les Romains ont pu fabriquer des ballons qui une fois remplis d’eau pouvaient concentrer les rayons du soleil :  les verres ardents. Ces verres dans une certaine mesure permettaient de grossir de fins détails.

  •  LE DÉBUT  :

Il aura fallu plus de 1000 ans   entre l’époque antique Romaine (les verres ardents)  et le Moyen Age ( premiers verres de lunettes) , pour que puisse germer l’idée d’un instrument permettant de pénétrer dans le monde microscopique.

Les pierres de lecture : On ne sait pas grand chose des pierres de lecture :
-Pierres de lecture en  quartz de Abbas Ibn Firnas (810-887)
-Pierres de lecture en verre de Roger Bacon (1214-1294)
Mais ce sont les ancêtres des loupes.

Les lunettes clouantes :  Salvino degli Armati  à Florence passe pour être l’inventeur , en 1285  des  verres de lunette
Ceci est permis par la maîtrise de la fabrication du verre exempt de bulles et d’impuretés par les verriers de Murano
Nous avons enfin le matériau pour constituer des lentilles et des instruments d’optique:  les verres de lunettes en font intégralement partie.

Mais il faudra encore attendre plus de 300 ans pour commencer à pouvoir réellement entrer dans le micro-monde.

 

 

 LE MICROSCOPE : LES DEUX VOIES PARALLÈLES :

Deux approches sont possibles pour accéder au monde microscopique.
–  D’une part, si on diminue la taille d’une lentille et par là-même sa focale, on va augmenter l’angle sous lequel on voit l’objet et en définitive son grossissement et sa résolution.
C’est le microscope  à un verre (dit simple). Les avantages sont évidents, mais il demeure quelques inconvénients pratiques.
–  D’autre part une autre voie  a vu le jour de manière tout à fait indépendante. Elle consiste à utiliser une première lentille plus grande que le microscope à une lentille, mais à examiner l’image de cette lentille avec un système oculaire composé de deux autres lentilles, c’est le microscope à trois verres. (dit composé)

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               Le microscope à trois verres :
On ne peut pas dire quel est celui qui a inspiré l’autre, mais le microscope à trois verres et la lunette à trois verres (dite de Gallilée)  sont revendiqués par les mêmes auteurs.
Le microscope de  Zacharias Janssen (père et fils) Ils revendiquent l’invention du microscope à trois verres en 1590, mais il vend aussi en 1608 des lunettes dont il revendique l’invention.
La lunette de Galilée : En 1608 Hans Lippershey est à l’origine de la commercialisation d’une lunette qui grossit 3 X les objets . Elle sera reprise et améliorée par Gallilée, son histoire est bien connue.
Précisons que la lunette à trois verres et le microscope à trois verres n’étaient le plus souvent qu’un seul et même instrument utilisé avec un « tirage » différent.

Ce microscope grossissait 3 X et pouvait atteindre 10 X  par tirage au détriment de la qualité.
Sa résolution était mauvaise.


             Le microscope simple : Il est incontestable que Antoni van Leeuwenhoek  a été le virtuose de la fabrication de ce type de microscope et de son utilisation.
Ces microscopes pouvaient grossir plus de 300 X et la résolution était excellente.
La microscopie a réellement commencé avec van Leeuwenhoek et Robert Hooke.

Il faut souligner que , bien que probablement inventé après, le microscope de van Leeuwenhoek n’a jamais été une évolution ou une amélioration du microscope à trois verres.

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