Ferdinand Monoyer (1836-1912) zapisał się w historii medycyny i nauki przede wszystkim dzięki wprowadzeniu powszechnie używanego pojęcia dioptrii oraz opracowaniu tablic do pomiaru ostrości wzroku. Lista jego zasług jest jednak dłuższa.
Ferdinand Monoyer, francuski lekarz okulista, specjalizujący się w optyce i fizyce procesu widzenia, przyszedł na świat 9 maja 1836 roku w rodzinie francusko-alzackiej. Jego ojciec był lekarzem wojskowym, ojczym zaś był uznanym pionierem okulistyki, toteż Ferdinand szybko zapragnął iść w ich ślady. W 1862 roku doktoryzował się na wydziale medycyny uniwersytetu w Strasburgu, a 9 lat później został profesorem fizyki medycznej. Przejął schedę w klinice okulistycznej po ojczymie, Victorze Stoeberze, za którego wyszła jego matka, Jeanne, gdy syn miał pięć lat. Sam Ferdinand ożenił się z jedną z córek ojczyma z pierwszego małżeństwa. W czasie wojny francusko-pruskiej leczył rannych żołnierzy, a gdy miasto znalazło się pod władzą Prus w 1872 roku, Monoyer przeniósł się do Nancy, gdzie na wydziale medycyny tamtejszego uniwersytetu utworzył i prowadził klinikę okulistyczną. W 1877 roku przyjął profesurę na wydziale fizyki medycznej uniwersytetu lyońskiego, gdzie pracował do 1909 roku.
Wolność, równość, braterstwo… i system dziesiętny
W 1790 roku, po rewolucji francuskiej, członkowie komisji Francuskiej Akademii Nauk zalecili przyjęcie nowego, ustandaryzowanego systemu jednostek miar. W tym czasie prawie każde większe miasto europejskie posługiwało się innymi miarami lokalnymi, wyrażanymi w stopach, calach, łokciach i in. Akademicy paryscy zaproponowali nową, opartą na zjawiskach naturalnych jednostkę długości – metra, czyli dziesięciomilionowej części długości południka ziemskiego między biegunem a równikiem. Wielokrotności i podwielokrotności jednostki miały zostać oparte na układzie dziesiętnym (decymetr, centymetr, milimetr, kilometr itd.); podobnie jak jednostki objętości i masy – gram i kilogram. Wraz z militarnymi sukcesami Napoleona, nowe jednostki pomiarowe rozpowszechniały się w Europie, pociągając za sobą potrzebę standaryzacji w kolejnych obszarach życia – i nauki.
Instrumenty okulistyczne, poł. XVIII w. Fot. CC BY 4.0, via Wikimedia Commons
W drugiej połowie XIX wieku, gdy na polu okulistyki, medycyny i nauk fizycznych działali m.in. Frans Cornelis Donders, Herman Snellen, Heinrich Georg Küchler, Friedrich Jäger von Jaxtthal, Ernst Pflüger, Albrecht Nagel i inni, potrzeba standaryzacji metod i narzędzi pomiarowych stała się paląca. Opublikowane w 1834 roku tablice Küchlera służące do mierzenia ostrości wzroku zawierały rysunki zwierząt czy sprzętu rolniczego różnej wielkości. Kolejne druki próbne zaproponował w 1854 roku Jäger von Jaxtthal, a w 1862 opublikował swoje słynne optotypy holenderski okulista, Herman Snellen. Według niego, jeśli pacjent z odległości 6 m nie był w stanie (w okularach czy bez) przeczytać największej litery, wówczas należało zdiagnozować go jako niewidzącego. Dla osób niepotrafiących czytać Snellen opracował tablicę z literą „E” w różnych pozycjach i rozmiarach, by mogły wskazywać ręką kierunek przekrzywienia litery, zaś dzieci badał za pomocą tablic z wizerunkiem czarnych rąk o różnej wielkości i kierunku przechylenia.
W 1867 roku w Paryżu odbył się III Międzynarodowy Kongres Okulistyczny, w trakcie którego powołano komisję „dla przedyskutowania najlepszego sposobu zastąpienia stopy jednostką mierniczą w badaniach wad refrakcji i akomodacji oka”. Prace wstrzymała wojna francusko-pruska w latach 1870-1871, zaś w trakcie kolejnego kongresu, tym razem w Londynie w 1872 roku, komisja uznała, że należy wprowadzić jednostkę metryczną jako międzynarodowy standard, a soczewki powinny być mierzone według ich ogniskowej, a nie promienia krzywizny, jak to było w zwyczaju. W opublikowanym w 1916 roku podręczniku dla lekarzy i studentów medycyny, dr Karol Brudzewski pisał: „Monoyer zaproponował, dziś przez cały świat lekarski przyjętą, miarę dziesiętną siły łamiącej soczewki i jako jednostkę mierniczą ustanowił soczewkę, której ogniskowa wynosi 1 metr (100 centymetrów). Nazwał tę soczewkę Dioptria (D). Zatem soczewka dwa razy silniejsza niż 1 Dioptria będzie miała ogniskową o połowę krótszą tj. 50 centymetrów czyli 1/2 m = 2 Dioptrie. […] Im numer Dioptrii jest wyższy, tem ogniskowa jej jest krótsza, tem soczewka jest silniejsza”.
Anatomia oka, XVIII w. Fot. CC BY 4.0, via Wikimedia Commons
Monoyer zaproponował najprostsze według niego rozwiązanie, ale inni badacze nie byli do końca zgodni. Bronił więc wprowadzenia systemu metrycznego do klasyfikacji soczewek okularów i wyboru jednostki miary refrakcji na łamach „Annales d ´oculistique” w 1872 roku, pisząc: „Nazwiemy tę soczewkę metryczną lub dziesiętną jednostką załamania światła, albo po prostu dioptrią”. Sama jednostka nie była jego autorskim pomysłem, gdyż termin wywodzi się ze starożytności; Hipparch z Nikei (ok. 190 r. p.n.e. – ok. 120 r. p.n.e.), genialny matematyk, astronom i geograf, którego liczne dokonania dla rozwoju nauki zasługują na osobny artykuł, nazwał tak wynaleziony przez siebie instrument optyczny do pomiaru kątów i wysokości. Monoyer mógł również zainspirować się pracami Johannesa Kepplera, który posługiwał się pojęciem dioptrii. Zanim jednak trzy lata później kongres okulistyczny w Brukseli zatwierdził propozycję Monoyera, pojawiały się opinie, że przyjęta jednostka jest zbyt mała, a termin dioptrii – zbyt płynny i właściwie zbędny. Jednym z krytyków, przynajmniej na początku, był Albrecht Nagel, autor rozprawy na temat widzenia stereoskopowego i założyciel czasopisma sprawozdawczego z dokonań okulistyki na świecie„Jahresbericht Ueber Die Leistungen Und Fortschritte Im Gebiete Der Ophthalmologie”. W 1866 roku jako pierwszy zasugerował on moc optyczną (odwrotność ogniskowej) do oznaczania soczewek. Ostatecznie zgodził się on z Monoyerem, wspierając jego propozycję na piątym z kolei kongresie, tym razem w Nowym Jorku. „Należy ustalić wspólną zasadę – pisał Nagel – mianowicie, że odtąd wszystkie soczewki, sferyczne i cylindryczne, będą oznaczone w taki sposób, że soczewka o ognisku 1 m (nosząca nazwę metrycznej lub, jeśli zostanie tak przyjęte, dioptrii) traktowana będzie jako jednostka”. Co więcej, tłumaczył amerykańskim kolegom, że skoro nowa jednostka przyjęła się już w Europie, to za oceanem nikomu „nie będzie chciało się kruszyć kopii nad tą kwestią”.
