емисии, практическото приложение на тези идеи се свеждало почти до нула при използването на светлинни лъчи.
През 1911 г. Емил Демойен заявил, че виждал изключително малки подвижни точки през мощен оптически микроскоп, но само по обед през месеците май, юни и юли! Колегите му го помислили за побъркан, но д-р Гастон Несен се досетил защо подобно наблюдение е възможно единствено тогава. По това време на годината ултравиолетовите лъчи в слънчевата светлина са много повече, отколкото през останалите сезони. По-късите вълни били причина за внезапно оптично увеличение, позволяващо виждането на обекти, които при нормални обстоятелства си остават невидими.
Сякаш прогресът в оптиката щял да продължава безкрайно. Предполагало се, че не съществува никакви граници и рано или късно хората ще могат да виждат и най-малките частици на материята. Но когато физикът Ернст Абе формулирал някои теоретични ограничения на оптическата резолюция, всички тези големи очаквания се сринали. Абе твърдял, че оптическата резолюция зависи единствено от дължината на светлинната вълна и ограничението е една трета от дължината на вълната, използвана за осветяване на образеца. Според Абе ултравиолетовата светлина с дължина на вълната 0,4 микрона не може да се използва за наблюдаване на обекти с големина под 0,15 микрона.
Този теоретичен „погребален звън“ обезкуражил повечето конструктори. Тъй като според твърденията му резолюцията на оптическите микроскопи била ограничена в рамките на 1600 и 2500 диаметъра, разработката на нови модели губела смисъл. Тъй като резолюцията е способност на увеличителния инструмент да идентифицира детайли и изключително фини нива от вътрешната структура, границата на Абе довела дотам разработката на нови модели микроскопи почти да замре.
Прогресът на медицината зависи изцяло от съвършенството на уредите, с които тя борави. При липсата на нови съвършени оптически инструменти с по-голяма прецизност, напредъкът и тук започнал сериозно да забавя хода си. А когато се случи подобно нещо, поради липса на зрение академиците започват да пишат трудове. Така истинското познание, основаващо се на наблюдението и експеримента, бива заменено с неоснователни спекулации.
Други се възползвали от ограничението на Абе и се насочили към разработката на различни видове електронни микроскопи, стремейки се по този начин да извлекат повече облаги за себе си. Тези предприемачи обаче не можели да планират добре и не успели да разберат, че електронната микроскопия ще постави също толкова непреодолими ограничения пред биолозите. Електронните лъчи убиват живата материя и на получените от тях изображения може да се наблюдава единствено мъртва материя. Но „всичко е възможно“ в името на печалбата. Въпреки протестите на квалифицирания медицински персонал, Американската корпорация за радио (RCA, Radio Corporation of America) начело със Зворикин продължила разработките си.
Електронната микроскопия като логически продукт на ограничението на Абе се превърнала в хит за младите финансисти. Въпреки протестите на повечето изследователи, Американската корпорация за радио продължила пропагандните си кампании. Технологичната измама, превърната в добре продавана стока, щяла да се окаже сериозна спънка за работата на всеки изследовател в областта на медицината. Патолозите щели да бъдат буквално принудени да приемат ограниченията на бъдещия електронен микроскоп.
Окуражени от рекламите на масово произвежданите електронни микроскопи, корпоративните изследователи се подготвили за належащите промени в лабораториите. Започнали да се разпространяват дори ръководства за работа с новите устройства. Учените не можели да следят развитието в областта на „най-голямото увеличение, постигано някога“. Преди обаче Американската корпорация за радио да постигне целта си, се намерили хора, които хвърлили ръкавица на електронната микроскопия. Неочакваният обрат временно извадил корпорацията от релси. Конкурентите подложили на съмнение ограничението на Абе и търсели оптически средства да проникнат в света, върху който Американската корпорация за радио обявила своите „изключителни права“.
Тъмновиолетова светлина
Отвъд ултравиолетовия спектър се намират рентгеновите лъчи на проекционния микроскоп на Фон Лауе. Но техният свят не е подходящ за патолозите, тъй като рентгеновите лъчи са в състояние да разкрият структурата единствено на кристали. Някои дизайнери продължили в тази посока и разработили „меки“ рентгенови микроскопи. Устройствата обаче имали тежки изисквания към приготвянето на образците. На първо място, преминаващите през образците рентгенови лъчи убиват живите организми. Най-добрите рентгенови изображения на малки образци изискват използването на смъртоносни оцветители на метална основа. А онова, от което се нуждаели биолозите, са живи образци.
Докато инженерите от Американската корпорация за радио се мъчели да запазят положението си и да завладеят пазара, някои конструктори на ултрамикроскопи започнали успешно да атакуват границата на Абе. Според Абе максималната разделителна способност, на който и да е ултравиолетов микроскоп ще бъде ограничена в рамките между 2500 и 5000 диаметъра. Но конструираните от харвардските учени Грейтън и Дейн ултрамикроскопи успели да постигнат резолюция от 6000 диаметъра и увеличение от 50 000 диаметъра.
Д-р Френсис Лукас от Лабораториите „Бел“ разработил модифицирана версия на тази система, при която увеличението достигало 60 000 диаметъра. Работата му не само отхвърлила теоретичната граница на Абе — изобретеният от д-р Лукас ултрамикроскоп дал възможност на Лабораториите „Бел“ да се превърнат в сериозен конкурент на Американската корпорация за радио в областта на микроскопията. Д-р Райф вече успял да постигне резолюция от 6000 диаметъра с увеличение 50 000 диаметъра. А сега вече смятал, че разполага със средства далеч да надхвърли първоначалните достижения. Перфектната от теоретична гледна точка граница на Абе се разпадала пред новите емпирични данни.
Разбира се, пропагандата в крайна сметка осигурила победата на Американската корпорация за радио и тя наложила електронната микроскопия, слагайки край на конкурентите от Харвард и Лабораториите „Бел“. Въпреки това независимите изследователи предпочитали ултравиолетовите микроскопи пред всеки модел, който можел да им предложи Американската корпорация за радио. Ултравиолетовите микроскопи са атрактивни поради това, че позволяват да се наблюдава жива материя. Ето защо патолозите не били особено впечатлени от огромните увеличения, предлагани от електронните микроскопи.
Целта
Ултравиолетовата светлина е абсолютно необходима за ултравиолетовите микроскопи. Успешната работа на устройството зависи от тъмните ултравиолетови лъчи. Монохроматичните източници на този вид светлина не допускали повечето от познатите аберации, често наблюдавани в оптичната микроскопия. Размазването на образа при преминаването на лъчите през лещите също можело да се сведе до минимум. Освен това ултравиолетовият източник трябвало да излъчва светлина с възможно най-къса дължина на вълната, за да се доближи колкото се може по-близо до идеалния геометричен лъч.
Всички оптически компоненти в ултрамикроскопа трябвало да се изработят от чист кварцов кристал, за да могат да пропускат безпрепятствено тъмните ултравиолетови лъчи. Дори стъклата на образците били изработвани от тънки пластини кварц. Ултрамикроскопите на Дейн, Грейтън и Лукас използвали колкото се може по-малко лещи, тъй като на практика са чисти проекционни микроскопи.
Според д-р Лукас устройството му имало резолюция една десета от дължината на осветяващата светлина. Това разбило така наречените оптически ограничения на Абе с 300 процента — резолюцията била сведена до 0,5 микрона. Как е възможно това? Освен това Дейн и Грейтън заявили, че с изработените от тях лещи може да се постигне далеч по-голяма разделителна способност. Каква е причината за това? Тъй като производителите приели теоретичните ограничения, в областта настъпил застой. Просто никой не си направил труда да провери теорията!
Ултрамикроскопите недвусмислено показали, че лещите наистина позволяват прекрачването на теоретичните ограничения. В желанието си да си запазят доверието на учените, производителите просто възприели написаното от физиците. Не по-малко показателен е и фактът, че всеки ултрамикроскоп не се нуждаел от фиксиране на образеца. Появата на новото устройство дало нов приток на сили у
