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Antecedentes de la microscopía y avances tecnológicos
Los primeros grandes avances en la ciencia –y en particular en las ciencias biológicas– se deben en parte a la invención del microscopio óptico, cuando a finales del siglo XVII Anton van Leeuwenhoek, tallando lentes, pudo apreciar el mundo que por su tamaño tan pequeño no era posible ver a simple vista: el mundo microscópico.
Sin embargo, los intentos de amplificar imágenes se remontan a los griegos y romanos, quienes emplearon esferas de vidrio llenas de agua, las que solo eran útiles para observar heridas y tejidos, mas no ese mundo diminuto.
Afortunadamente, años más tarde, gracias a la invención del microscopio óptico, el hombre pudo tener evidencia del gran mundo que existía más allá de las lentes y descubrir así un universo inorgánico, como los cristales de la sal de mesa o las sales de oxalato que se encuentran en la orina y cuya acumulación es la causa de los cálculos renales. Asimismo, pudo observar los lentos desplazamientos de un parásito intestinal, la ameba, lo que también ayudó a que se quitara la venda del oscurantismo y dar así los primeros pasos en la ciencia moderna. Un hecho más, de entre tantos destacables, fue que gracias al microscopio óptico algunos químicos y médicos, como Louis Pasteur y Robert Koch, pudieran estudiar las enfermedades que asediaban a la humanidad.
El microscopio óptico consta de tres sistemas: mecánico, de iluminación y óptico. El sistema mecánico se encarga de dar estabilidad y fuerza a este aparato, así como facilitar su manejo. Su función más importante consiste en sostener el sistema óptico y variar la distancia entre las lentes y lo que deseamos observar. La iluminación se encarga, como su nombre lo indica, de iluminar lo que se quiere ver. Finalmente, el sistema óptico aumenta (ópticamente) el tamaño de las imágenes y está integrado por lentes de cristal que desvían la luz al pasar a través de ellas, concentrándola o dispersándola.
Para continuar con su desarrollo y amplificar mejor el tamaño de los objetos, la microscopía debía dar un paso atrás para impulsarse. Así, a mediados del siglo XVII, a casi cinco décadas de la controversial invención del microscopio compuesto, Anton Van Leeuwenhoek, un holandés nacido en Delft en 1632, modificó y mejoró su diseño, para lo cual debió reformar el microscopio simple. Leeuwenhoek visitó ópticas y talladurías de vidrio, donde aprendió las técnicas de soplado y tallado. Además, para mejorar las aleaciones con las que se construía la parte mecánica, consultó alquimistas y boticarios, de quienes aprendió los secretos de la extracción de metales.
Con estos conocimientos, él mismo construyó sus propios microscopios, y en 1674 fue el primero de los más de quinientos personajes que se dedicaban a ello. Hoy, los investigadores compran por unos cuantos pesos un microscopio nuevo y reluciente, dan vuelta al tornillo milimétrico y hacen observaciones, muchos de ellos sin saber ni preocuparse acerca de cómo está construido el aparato. El secreto de Leeuwenhoek para alcanzar esos aumentos fue que él mismo tallaba sus lentes, secreto que conservó celosamente y que prolongó el empleo del microscopio compuesto hasta el siglo XIX.
Aunque el microscopio de Leeuwenhouk es simple, logra aumentos de hasta 480 veces el tamaño de los objetos usando una sola lente, como las lupas, a pesar de su poca complejidad
A pesar de que los microorganismos ya existían antes que el hombre y de haber sido durante milenios los responsables de las enfermedades infecciosas, epidemias y pandemias, los conocimientos que tuvo el individuo sobre el origen de las enfermedades eran precarios y meramente especulativos debido al tamaño minúsculo de estos gérmenes y de no disponer de instrumentos técnicos como el microscopio que facilitaran su observación, es decir, los hombres sabios, los investigadores de aquellas épocas estaban ciegos hasta que se inventó esta herramienta. La Microscopía es la ciencia que se ocupa de los usos y de las aplicaciones interpretativas de los microscopios.
En el año 3000 a.C. aproximadamente se considera que, por vez primera, se produjo el vidrio. Existen cuentas egipcias de cristal del 2500 a.C. El lente conocido más antiguo estaba hecho de cristal de roca pulido de 4 centímetros de ancho y fue encontrado en la antigua Nínive, en la legendaria Mesopotamia. Se han hallado en Creta lentes biconvexos que datan de entre 3000 y 1200 antes de Cristo. Entre los años 965 y 1020, Ibn-al-Haitham (también conocido como Alhazen) utilizó para sus investigaciones espejos esféricos y parabólicos. En el año 1000, un inventor desconocido realiza el primer objeto para ayuda visual, llamado la piedra de leer, era un segmento de una esfera de cristal que al ser colocada sobre el material de lectura amplificaba las letras.
Qué es la óptica
La óptica es una rama de la física que se dedica al estudio de la luz visible: sus propiedades y su comportamiento. También analiza sus eventuales aplicaciones en la vida del ser humano, como es la construcción de instrumentos para detectarla o valerse de ella.
La luz ha sido definida por la óptica como una franja de emisiones electromagnéticas, cuyo comportamiento es similar al de otras formas invisibles (para nosotros) del espectro electromagnético, como la radiación ultravioleta o infrarroja.
Esto significa que su comportamiento puede ser descrito según la mecánica de ondas (excepto en contextos muy específicos en los que la luz actúa como una partícula) y los planteamientos de la electrodinámica clásica de la luz.
La mayoría de los fenómenos ópticos pueden explicarse utilizando la descripción electrodinámica clásica de la luz. Sin embargo, la óptica práctica generalmente utiliza modelos simplificados. El más común de estos modelos, la óptica geométrica, trata la luz como una colección de rayos que viajan en línea recta y se desvían cuando atraviesan o se reflejan en las superficies. La óptica física es un modelo de la luz más completo, que incluye efectos ondulatorios como la difracción y la interferencia, que no se pueden abordar mediante la óptica geométrica.
El campo de la óptica ha sido parte de las preocupaciones del ser humano desde tiempos antiguos. Los primeros intentos de lentes conocidos datan del antiguo Egipto o la antigua Mesopotamia, como el lente de Nirmud (700 a. C.) fabricado en Asiria.
Algunos fenómenos dependen del hecho de que la luz muestra indistintamente propiedades como onda y partícula. La explicación de estos efectos requiere acudir a la mecánica cuántica. Al considerar las propiedades de la luz similares a las de las partículas, se puede modelar como un conjunto de fotones individuales.
La óptica como ciencia es un campo muy relevante, y es estudiada en muchas disciplinas con las que está íntimamente relacionada, como la astronomía, varios campos de la ingeniería, la fotografía y la medicina (particularmente la oftalmología y la optometría). Las aplicaciones prácticas de la óptica se encuentran en una gran variedad de tecnologías, incluidos espejos, lentes, telescopios, microscopios, equipos láser y sistemas de fibra óptica.
La filosofía griega sobre la óptica se dividió en dos ideas opuestas sobre cómo funcionaba la vista: la "teoría de la visión" y la "teoría de la emisión". Un enfoque consideraba que la visión provenía de los propios objetos, que emitían copias de sí mismos (llamadas eidola) que eran captadas por el ojo. Con muchos propagadores, entre ellos Demócrito, Epicuro, Aristóteles y sus seguidores.
El Renacimiento europeo llevó ese conocimiento a Occidente, en especial gracias a Roberto Grosseteste y Roger Bacon. Los primeros anteojos prácticos se fabricaron en Italia alrededor de 1286. Desde entonces, la aplicación de lentes ópticos a distintos fines científicos no ha cesado.
Gracias a la óptica, genios de la talla de Copérnico, Galileo Galilei y Johannes Kepler pudieron llevar a cabo sus estudios astronómicos. Más adelante, los primeros microscopios permitieron el descubrimiento de la vida microbiana y el iniciode la biología y la medicina modernas. La Revolución Científica entera se debe, en gran medida, al aporte de la óptica.
Fuentes utilizadas.
· Cobos Murcia, J. A. (2012, enero). La historia del microscopio - Volumen XXV - Número 1 - Revista: La ciencia y el hombre - Universidad Veracruzana. Recuperado de: https://www.uv.mx/cienciahombre/revistae/vol25num1/articulos/historia/#:%7E:text=Los%20primeros%20grandes%20avances%20en,a%20simple%20vista%3A%20el%20mundo
· S. (2020, 7 agosto). Óptica. Recuperado de: https://concepto.de/optica/
· Óptica. (2021, 5 febrero). Wikipedia, la enciclopedia libre. Recuperado de: https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93ptica
· Montalvo Arenas, C. E. (2010, agosto). OPTICA. Recuperado de: http://www.facmed.unam.mx/deptos/biocetis/PDF/Portal%20de%20Recursos%20en%20Linea/Apuntes/1_optica.pdf