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Zacharias Janssen wird häufig als Erfinder des ersten Mikroskops genannt. Nach einer verbreiteten Überlieferung soll der Niederländer bereits um 1590 gemeinsam mit seinem Vater ein Mikroskop aus mehreren Linsen gebaut haben. Historisch gesichert ist diese Geschichte jedoch nicht. Die entscheidenden Aussagen dazu entstanden erst viele Jahrzehnte später und enthalten einige Widersprüche.
Janssens Name gehört trotzdem zur frühen Geschichte der Mikroskopie. Er lebte in einer Zeit und Region, in der Brillenmacher mit geschliffenen Linsen experimentierten und daraus neue optische Instrumente entwickelten. Wer dabei tatsächlich zuerst auf die Idee des zusammengesetzten Mikroskops kam, lässt sich heute nicht mehr eindeutig feststellen.
Auf einen Blick
- Zacharias Janssen lebte etwa von 1588 bis um 1630 und hielt sich längere Zeit in Middelburg auf.
- Ihm wird traditionell ein frühes zusammengesetztes Mikroskop zugeschrieben.
- Die häufig genannte Erfindung um 1590 ist nicht durch zeitgenössische Quellen belegt.
- Eine wichtige Grundlage der Zuschreibung ist eine Aussage seines Sohnes Johannes aus dem Jahr 1655.
- Zusammengesetzte Mikroskope sind ab den ersten Jahrzehnten des 17. Jahrhunderts wesentlich besser dokumentiert.
- Einen zweifelsfrei belegten einzelnen Erfinder des Mikroskops gibt es nicht.
Zacharias Janssen war ein niederländischer Handwerker aus dem Umfeld der frühen Optik, dem traditionell die Erfindung eines zusammengesetzten Mikroskops zugeschrieben wird. Ob er dieses Instrument tatsächlich erfand, ist nicht belegt. Besonders die häufig genannte Datierung auf etwa 1590 gilt aus heutiger Sicht als problematisch.
Wer war Zacharias Janssen?
Über Zacharias Janssens Leben ist nur vergleichsweise wenig zuverlässig bekannt. Er wurde wahrscheinlich 1588 in Den Haag geboren und lebte später in Middelburg in der niederländischen Provinz Zeeland. Sein Tod wird auf die Zeit zwischen 1628 und 1631 datiert.
Seine Familie war mit dem optischen Handwerk verbunden. In Middelburg arbeiteten zu dieser Zeit verschiedene Handwerker mit Brillengläsern und geschliffenen Linsen. Auch Zacharias Janssen wird in historischen Darstellungen mit diesem Umfeld in Verbindung gebracht.
Middelburg ist für die Geschichte optischer Instrumente besonders interessant. Dort lebte auch Hans Lippershey, der 1608 einen Antrag auf ein Patent für ein Fernrohr stellte. Zu Beginn des 17. Jahrhunderts gab es in der Stadt offenbar mehrere Personen, die mit unterschiedlichen Kombinationen aus konvexen und konkaven Linsen experimentierten.
Das war eine gute Voraussetzung für neue optische Geräte. Brillen waren bereits seit Jahrhunderten bekannt. Der nächste technische Schritt bestand darin, mehrere Linsen in einem bestimmten Abstand hintereinander anzuordnen und dadurch andere Formen der Vergrößerung zu erreichen.
Bei Zacharias Janssen besteht allerdings ein grundsätzliches Problem: Aus der Zeit, in der seine angeblichen Erfindungen entstanden sein sollen, sind kaum eindeutige Dokumente über seine optischen Arbeiten erhalten.
Hat Zacharias Janssen das Mikroskop wirklich 1590 erfunden?
Das Jahr 1590 wird in Büchern und im Internet häufig als Geburtsjahr des zusammengesetzten Mikroskops genannt. Zacharias Janssen und sein Vater sollen damals zwei Linsen in einer Röhre miteinander kombiniert und festgestellt haben, dass kleine Gegenstände dadurch vergrößert erscheinen.
Diese Geschichte klingt zunächst plausibel. Bei genauer Betrachtung entstehen jedoch erhebliche Zweifel.
Wenn Zacharias Janssen tatsächlich ungefähr 1588 geboren wurde, wäre er 1590 erst etwa zwei Jahre alt gewesen. Er kann zu diesem Zeitpunkt kaum selbstständig optische Instrumente konstruiert haben.
Deshalb wird gelegentlich sein Vater als eigentlicher Erfinder genannt. Auch dafür fehlt aber ein zeitgenössischer Beleg.
Noch schwerer wiegt, dass kein eindeutig aus dem Jahr 1590 stammendes Mikroskop der Familie Janssen erhalten ist. Ebenso fehlt eine technische Beschreibung oder Zeichnung aus dieser Zeit, mit der sich die Erfindung sicher nachweisen ließe.
Auch die Science Museum Group weist darauf hin, dass die Zuschreibung früher zusammengesetzter Mikroskope an Janssen umstritten ist.
Die bekannte Aussage „Zacharias Janssen erfand 1590 das Mikroskop“ ist daher zu eindeutig formuliert.
Historisch treffender ist:
Zacharias Janssen wird traditionell mit einem der frühesten zusammengesetzten Mikroskope in Verbindung gebracht. Wann ein solches Instrument in seinem Umfeld tatsächlich entstand und welchen Anteil Janssen daran hatte, lässt sich nicht sicher bestimmen.
Woher stammt die Zuschreibung an Zacharias Janssen?
Ein großer Teil der Geschichte geht auf Janssens Sohn Johannes Zachariassen zurück. Entscheidend ist dabei der zeitliche Abstand zwischen der angeblichen Erfindung und seiner Aussage darüber.
Im Jahr 1655 wurde in Middelburg untersucht, wer einige Jahrzehnte zuvor das Fernrohr erfunden hatte. In diesem Zusammenhang erklärte Johannes, sein Vater Zacharias habe bereits 1590 entsprechende optische Instrumente hergestellt. Dabei brachte er seinen Vater auch mit der Erfindung des Mikroskops in Verbindung.
Zwischen dem genannten Jahr 1590 und dieser Aussage lagen rund 65 Jahre.
Hinzu kommt, dass Johannes bei früheren Gelegenheiten andere Angaben über die optischen Arbeiten seines Vaters gemacht hatte. Historiker müssen solche nachträglichen Erinnerungen deshalb besonders vorsichtig behandeln.
Das bedeutet nicht automatisch, dass sämtliche Aussagen falsch waren. Sie reichen aber nicht aus, um eine Erfindung mit einem bestimmten Jahr und einer einzelnen Person zweifelsfrei zu belegen.
Die Quellenlage lässt sich deshalb ungefähr so einordnen:
| Aussage | Historische Einordnung |
|---|---|
| Zacharias Janssen lebte im Umfeld der frühen niederländischen Optik | gut mit der historischen Situation vereinbar |
| Janssen beschäftigte sich mit optischen Instrumenten | durch spätere Quellen gestützt |
| Janssen erfand ein zusammengesetztes Mikroskop | möglich, aber nicht eindeutig nachgewiesen |
| Das geschah 1590 | sehr unsicher |
| Janssen war alleiniger Erfinder des Mikroskops | nicht belegbar |
Gerade beim letzten Punkt liegt eine typische Schwierigkeit der Technikgeschichte. Eine Erfindung, die sich über mehrere Werkstätten und viele Jahre entwickelt hat, lässt sich im Nachhinein kaum immer einer einzigen Person zuordnen.
Was war an einem frühen zusammengesetzten Mikroskop neu?
Vergrößernde Linsen gab es lange vor Zacharias Janssen. Eine einzelne Sammellinse kann wie eine Lupe verwendet werden und kleine Gegenstände größer erscheinen lassen.
Das zusammengesetzte Mikroskop geht einen Schritt weiter. Es arbeitet mit mindestens zwei optisch zusammenwirkenden Linsen oder Linsengruppen.
Beim später üblichen Grundprinzip befindet sich auf der Seite des Präparats das Objektiv. Es erzeugt ein vergrößertes Zwischenbild des betrachteten Gegenstandes. Dieses Bild wird durch das Okular auf der Seite des Auges noch einmal vergrößert betrachtet.
Genau diese mehrstufige Vergrößerung machte das zusammengesetzte Mikroskop technisch interessant.
Ein frühes Gerät darf dabei nicht mit einem heutigen Lichtmikroskop verwechselt werden. Moderne Objektive bestehen aus sorgfältig berechneten Systemen mehrerer Linsen. Sie sollen möglichst scharf abbilden und verschiedene optische Fehler korrigieren.
Die ersten Mikroskopkonstrukteure hatten diese Möglichkeiten nicht. Sie arbeiteten mit vergleichsweise einfachen geschliffenen Linsen und mussten deren Eigenschaften überwiegend durch Ausprobieren herausfinden.
Wie könnte ein frühes Janssen-Mikroskop ausgesehen haben?
Ein zweifelsfrei erhaltenes Originalmikroskop von Zacharias Janssen ist nicht bekannt. Abbildungen sogenannter Janssen-Mikroskope zeigen deshalb Rekonstruktionen beziehungsweise spätere Nachbauten und sollten nicht mit einem eindeutig belegten Original verwechselt werden.
Das Grundprinzip wird meist als röhrenförmige Konstruktion dargestellt. An den Enden beziehungsweise innerhalb ineinandergeschobener Röhren saßen mehrere Linsen. Durch Veränderung des Abstandes ließ sich das Instrument auf das betrachtete Objekt einstellen.
Solche Konstruktionen erinnern äußerlich eher an ein kleines Fernrohr als an ein heutiges Mikroskop mit Stativ, Objekttisch und wechselbaren Objektiven. Das ist kein Zufall.
Fernrohr und frühes zusammengesetztes Mikroskop entstanden aus ähnlichen optischen Experimenten. Bei beiden Geräten werden Linsen kombiniert. Unterschiedlich sind unter anderem ihre Anordnung, Abstände und die Entfernung des betrachteten Gegenstandes.
Wie genau ein mögliches Mikroskop aus Janssens Werkstatt aufgebaut war, lässt sich aus der erhaltenen Quellenlage nicht zuverlässig rekonstruieren. Scheinbar präzise Angaben zu seinem Aufbau, seiner Vergrößerung oder seinen Linsen sind deshalb mit Vorsicht zu betrachten.
Warum waren frühe zusammengesetzte Mikroskope optisch noch schlecht?
Mehr Linsen bedeuten nicht automatisch ein besseres Bild. Für die frühen Mikroskope war genau das ein Problem.
Einfache Linsen erzeugen verschiedene Abbildungsfehler. Bei einem System aus mehreren Linsen können sich diese Fehler zusätzlich bemerkbar machen.
Zwei Probleme waren besonders störend.
Chromatische Aberration entsteht, weil Glas verschiedene Farben des sichtbaren Lichts unterschiedlich stark bricht. An kontrastreichen Strukturen können dadurch farbige Ränder auftreten.
Bei der sphärischen Aberration werden Lichtstrahlen, die verschiedene Bereiche einer kugelförmig geschliffenen Linse durchlaufen, nicht exakt in einem gemeinsamen Punkt vereinigt. Feine Strukturen erscheinen dadurch unscharf.
Dazu kamen weitere Schwierigkeiten. Die Herstellung gleichmäßiger Glaslinsen war anspruchsvoll, die Beleuchtung der Präparate einfach und die mechanische Einstellung ungenau.
Die frühen zusammengesetzten Mikroskope konnten deshalb durchaus eindrucksvoll vergrößern, lieferten aber noch keine Bildqualität, die mit modernen Geräten vergleichbar wäre.
Einfaches und zusammengesetztes Mikroskop unterscheiden
Für die Frage nach dem „ersten Mikroskop“ ist eine weitere Unterscheidung hilfreich. Ein Mikroskop muss nicht aus mehreren Linsen bestehen.
Ein einfaches Mikroskop verwendet nur eine einzelne stark vergrößernde Linse. Optisch entspricht das Prinzip einer sehr leistungsfähigen Lupe.
Ein zusammengesetztes Mikroskop verwendet dagegen mindestens zwei optisch zusammenwirkende Linsen beziehungsweise Linsengruppen.
| Merkmal | Einfaches Mikroskop | Zusammengesetztes Mikroskop |
|---|---|---|
| Optisches Prinzip | eine Vergrößerungslinse | mehrere zusammenwirkende Linsen |
| Typisches historisches Beispiel | Mikroskope von Antoni van Leeuwenhoek | Mikroskope von Robert Hooke |
| Aufbau | sehr kompakt | meist längerer Strahlengang |
| Frühe Bildqualität | bei guten kleinen Linsen überraschend hoch | durch Linsenfehler zunächst problematisch |
| Moderne Weiterentwicklung | spezielle Lupensysteme | heutige Lichtmikroskope |
Diese Unterscheidung erklärt eine scheinbare Besonderheit der Mikroskopgeschichte: Spätere Einlinsenmikroskope konnten besseren Einblick in winzige Strukturen bieten als manche technisch aufwendigeren Geräte mit mehreren Linsen.
Der kompliziertere Aufbau war im 17. Jahrhundert also noch kein Garant für die bessere Beobachtung.
Wer könnte das zusammengesetzte Mikroskop sonst erfunden haben?
Zacharias Janssen ist nicht der einzige Name, der mit der frühen Entwicklung des Mikroskops verbunden wird. Mehrere Handwerker und Wissenschaftler beschäftigten sich in den ersten Jahrzehnten des 17. Jahrhunderts mit ähnlichen optischen Systemen.
Hans Lippershey
Hans Lippershey war ein Brillenmacher in Middelburg und gehört zu den wichtigsten Personen in der frühen Geschichte des Fernrohrs. Sein Antrag auf ein Patent aus dem Jahr 1608 ist gut dokumentiert.
Ob Lippershey auch ein frühes Mikroskop baute, lässt sich daraus nicht ableiten. Seine Arbeit zeigt aber, dass in Middelburg zu dieser Zeit mit Kombinationen mehrerer Linsen gearbeitet wurde.
Damit wird verständlicher, warum gerade diese Region bei der Suche nach dem Ursprung des Mikroskops immer wieder auftaucht.
Cornelis Drebbel
Der niederländische Erfinder Cornelis Drebbel gehört zu den Personen, bei denen frühe zusammengesetzte Mikroskope besser dokumentiert sind. Er lebte zeitweise in London und beschäftigte sich dort mit technischen und optischen Geräten.
Um 1620 beziehungsweise zu Beginn der 1620er-Jahre wurden zusammengesetzte Mikroskope in seinem Umfeld bekannt. Zeitgenossen brachten Drebbel selbst mit ihrer Entwicklung in Verbindung.
Auch hier lässt sich allerdings kaum beweisen, dass er der allererste Erfinder war. Seine Geräte zeigen vielmehr, dass das zusammengesetzte Mikroskop spätestens zu dieser Zeit tatsächlich existierte und in verschiedenen europäischen Ländern Aufmerksamkeit erregte.
Galileo Galilei
Auch Galileo Galilei experimentierte mit optischen Geräten zur Betrachtung kleiner Gegenstände.
Für das Jahr 1624 ist gut dokumentiert, dass Galileo ein entsprechendes Instrument vorführte und eines an Federico Cesi von der Accademia dei Lincei sandte. Galileo bezeichnete sein Gerät unter anderem als „occhialino“, sinngemäß ein „kleines Auge“ beziehungsweise „kleines Sehglas“.
Der Begriff Mikroskop setzte sich erst anschließend durch. Giovanni Faber, ebenfalls Mitglied der Accademia dei Lincei, verwendete 1625 die Bezeichnung „microscopium“ für das Instrument.
Damit ist die Entwicklung ab den 1620er-Jahren wesentlich besser dokumentiert als die angebliche Janssen-Erfindung von 1590.
Warum gibt es keinen eindeutig belegten Erfinder des Mikroskops?
Aus heutiger Sicht ist es verlockend, nach einem Namen und einem genauen Erfindungsjahr zu suchen. Die technische Entwicklung um 1600 lässt sich aber nur schwer in dieses Schema pressen.
Brillenmacher veröffentlichten keine wissenschaftlichen Arbeiten über jedes neue Linsensystem. Konstruktionszeichnungen, Werkstattunterlagen oder genaue Beschreibungen wurden häufig nicht aufbewahrt.
Hinzu kam der wirtschaftliche Wert neuer optischer Geräte. Wer eine funktionierende Konstruktion entwickelt hatte, musste kein Interesse daran haben, sie sofort öffentlich zu dokumentieren.
Fernrohr und Mikroskop entstanden außerdem aus verwandten Experimenten. Handwerker verfügten über konvexe und konkave Linsen und probierten unterschiedliche Anordnungen aus. Es ist gut vorstellbar, dass mehrere Personen unabhängig voneinander feststellten, dass sich damit sowohl weit entfernte als auch sehr kleine nahe Gegenstände vergrößern ließen.
Der Übergang von einer ungewöhnlichen Linsenkombination zu einem eigenständigen Instrument dürfte deshalb fließend gewesen sein.
Die Geschichte des Mikroskops ähnelt damit vielen anderen technischen Entwicklungen. Am Anfang steht nicht zwingend ein einzelner Geistesblitz, sondern eine Reihe von Verbesserungen, Beobachtungen und Experimenten verschiedener Personen.
Von den ersten Mikroskopen zu Robert Hooke
Die frühen Geräte eröffneten zunächst neue Möglichkeiten, waren aber noch weit von einem ausgereiften wissenschaftlichen Instrument entfernt.
Einen großen Schritt machte die Mikroskopie im 17. Jahrhundert mit Robert Hooke. Sein 1665 veröffentlichtes Werk „Micrographia“ zeigte detaillierte Darstellungen von Gegenständen, Pflanzen und Tieren, die mithilfe von Vergrößerung untersucht worden waren.
Besonders bekannt wurde Hookes Untersuchung von Kork. Unter dem Mikroskop erkannte er darin zahlreiche kleine, voneinander getrennte Hohlräume. Für diese Strukturen verwendete er die Bezeichnung „cells“, also „Zellen“.
Damit erhielt ein Begriff Einzug in die Naturwissenschaft, der später für die Biologie grundlegende Bedeutung bekam. Hooke wusste zu diesem Zeitpunkt allerdings noch nicht, was eine biologische Zelle im heutigen Sinn ist. Er betrachtete im Kork hauptsächlich die verbliebenen Zellwände abgestorbener Pflanzenzellen.
„Micrographia“ machte außerdem einem größeren Publikum sichtbar, welche Details sich mit optischen Hilfsmitteln entdecken ließen. Das Mikroskop entwickelte sich zunehmend von einer technischen Besonderheit zu einem Instrument der Naturbeobachtung.
Antoni van Leeuwenhoek ging einen anderen Weg
Nur wenige Jahre später zeigte Antoni van Leeuwenhoek, dass ein leistungsfähiges Mikroskop nicht zwingend mehrere Linsen benötigte.
Seine Instrumente waren erstaunlich klein und verwendeten jeweils nur eine einzelne, sehr kleine Linse. Das Präparat wurde unmittelbar vor dieser Linse befestigt und mit einer einfachen Mechanik positioniert.
Dieser Aufbau war unbequem zu bedienen, besaß aber einen optischen Vorteil. Durch die einzelne hochwertige Linse traten einige Probleme der damaligen zusammengesetzten Mikroskope weniger stark auf.
Leeuwenhoek konnte dadurch sehr kleine Strukturen erkennen. Ab den 1670er-Jahren berichtete er der Royal Society in London über seine Beobachtungen. Zu seinen Untersuchungsobjekten gehörten unter anderem Blut, Gewebe und winzige Lebewesen.
Er gilt als einer der ersten Menschen, die Bakterien beobachteten und beschrieben.
Die Entwicklung zeigt, dass die Geschichte des Mikroskops keineswegs geradlinig vom einfachen zum komplizierten Gerät verlief. Zeitweise ermöglichte gerade das technisch einfacher aufgebaute Einlinsenmikroskop Beobachtungen, die mit zusammengesetzten Systemen schwieriger waren.
Wie entwickelte sich daraus das moderne Lichtmikroskop?
Die Grundidee des zusammengesetzten Mikroskops setzte sich langfristig durch. Voraussetzung dafür waren bessere Linsen und ein genaueres Verständnis der Optik.
Besonders störend blieb lange die chromatische Aberration. Erst durch Kombinationen unterschiedlicher Glassorten konnten Objektive entwickelt werden, bei denen Farbfehler wesentlich besser korrigiert waren.
Auch die sphärische Aberration ließ sich mit aufwendigeren Linsensystemen reduzieren. Gleichzeitig verbesserten Instrumentenbauer die Mechanik, Beleuchtung und Fokussierung.
Im 19. Jahrhundert begann schließlich die wissenschaftliche Berechnung von Mikroskopobjektiven. Vergrößerung allein war nun längst nicht mehr das entscheidende Ziel. Immer wichtiger wurde die Frage, wie fein zwei nahe beieinanderliegende Strukturen noch getrennt erkannt werden können.
Damit rückte die Auflösung in den Mittelpunkt der Mikroskopentwicklung.
Das moderne Lichtmikroskop ist deshalb zwar mit den frühen zusammengesetzten Geräten verwandt, optisch jedoch um Größenordnungen weiterentwickelt. Zwischen einer einfachen Linsenkombination des 17. Jahrhunderts und einem heutigen Objektiv liegen mehrere Jahrhunderte Forschung und Instrumentenbau.
Welche Bedeutung hat Zacharias Janssen für die Mikroskopie?
Zacharias Janssens genaue Leistung lässt sich heute nicht mehr zuverlässig rekonstruieren. Ihn deshalb vollständig aus der Geschichte der Mikroskopie zu streichen, wäre ebenso problematisch wie die uneingeschränkte Behauptung, er habe 1590 das Mikroskop erfunden.
Sein Name gehört zu einer frühen Phase der europäischen Optik, in der Brillenmacher begannen, bekannte Linsen auf neue Weise miteinander zu kombinieren. In diesem Umfeld entstanden Fernrohre und schließlich auch zusammengesetzte Mikroskope.
Ob Janssen selbst einen entscheidenden Schritt dazu beitrug, bleibt offen.
Die sauberste historische Einordnung lautet daher: Zacharias Janssen gilt traditionell als möglicher früher Erfinder des zusammengesetzten Mikroskops, doch diese Zuschreibung ist nicht eindeutig belegt.
Das macht seine Geschichte keineswegs uninteressanter. Gerade die unsichere Quellenlage zeigt, wie technische Erfindungen tatsächlich entstehen können. Mehrere Menschen arbeiten gleichzeitig mit ähnlichen Ideen, Verbesserungen verbreiten sich zwischen Werkstätten und erst Jahrzehnte später versucht jemand, einen einzelnen Namen an den Anfang der Entwicklung zu setzen.
Beim Mikroskop lässt sich dieser Anfang nicht mehr zuverlässig auf einen einzigen Menschen und ein einziges Jahr reduzieren.
