I utviklingen av vitenskap ble en spesiell rolle spilt av to enheter som dramatisk utvidet grensene for kunnskap - et mikroskop og et teleskop. Hvis en person i eldgamle tider bare kunne oppfatte verden bare i en skala som kan sammenlignes med størrelsen på sin egen kropp, snakket mikroskopet om eksistensen og de fantastiske egenskapene til de minste stoffpartiklene og bittesmå levende organismer, og lot ham ta det første skrittet inn i mikroverden. Teleskopet førte fjerne stjerner nærmere, og tvang menneskeheten til å realisere sin plass i universet, og åpnet megaworlden for blikket. Mikroskopet og teleskopet (mer presist, teleskopet) dukket opp nesten samtidig, på slutten av 1500-tallet, men mikroskopet gikk raskt fra de første primitive modellene til et fullverdig optisk apparat.
Oppfinnelsen av disse enhetene er assosiert med navnet til den nederlandske mesteren Zachariah Jansen, som i 1590 foreslo et opplegg for et teleskop og et mikroskop. Deretter ble forbedringen av begge enhetene gjort av Galileo og Kepler. I 1665 oppdaget den engelske forskeren R. Hook ved hjelp av et mikroskop cellulærstrukturen til alle dyr og planter, og ti år senere oppdaget den nederlandske naturvitenskapsmannen A. Levenguk mikroorganismer.
Etter 200 år utviklet den tyske fysikeren Abbe, en ansatt og partner til K. Zeiss, eieren av de berømte optiske verkstedene teorien om mikroskopet og skapte sin moderne versjon, hvis muligheter ikke er begrenset av designfeil, men av fysikkens grunnleggende lover. Det menneskelige øye kan skille en detalj på størrelse med en tidel av en millimeter. Et optisk mikroskop kan forstørre det tusen ganger. Å komplisere linsesystemet ville ikke være vanskelig å oppnå en større forstørrelse, men dette vil ikke gjøre bildet tydeligere. Faktum er at materien samtidig har både bølge- og corpuskulære egenskaper. Dette gjelder lys, og bølgeegenskapene deres lar deg ikke se objekter med dimensjoner mindre enn tiendedeler mikron.
Diffraksjon er karakteristisk for bølger - de bøyer seg rundt hindringer hvis størrelse er liten sammenlignet med bølgelengden. For eksempel forhindrer ikke et strå som stikker opp av vannet, at krusninger sprer seg, mens en stor stein holder det tilbake. For å kunne legge merke til et objekt, må det forsinke eller reflektere lysbølger. Lysets bølgelengde som er synlig for det menneskelige øyet, måles i en tidels mikron. Dette betyr at mindre deler nesten ikke vil ha noen innvirkning på forplantningen av lys, og at ingen optisk enhet derfor vil bidra til å oppdage dem.
Bølgepartikkeldualitet begrenser imidlertid ikke bare økningen i konvensjonelle mikroskop, men åpner også for nye muligheter for å studere materie. Takket være det kan du få et bilde ikke bare ved hjelp av det vi er vant til å vurdere bølger (synlig lys, røntgenstråler), men også ved hjelp av det vi anser som partikler (elektroner, nøytroner). Derfor er det nå laget mikroskop som viser gjenstander ikke bare i vanlig lys, i ultrafiolette eller infrarøde stråler, men også elektron- og ionmikroskop, hvis forstørrelse er tusen ganger større enn for optiske. Røntgen- og nøytronmikroskop utvikles. Fordelen med nye enheter er ikke bare en større økning, men også mangfoldet av informasjon de gir. For eksempel gjør infrarøde mikroskop det mulig å studere ugjennomsiktige krystaller og mineraler, ultrafiolette er uunnværlige i rettsvitenskapelig og biologisk forskning, røntgenstråler vil kunne skinne gjennom veldig tykke prøver uten ødeleggelse, og nøytron kan skille detaljer som består av forskjellige kjemiske elementer. Forbedringen av mikroskopet fortsetter, og denne enheten vil fortsatt tjene vitenskapen.
