Teleskop gökyüzünü büyütüp evreni genişletirken, aynı yüzyılda mercekler ters yöne — çok küçüğe — çevrildi ve bambaşka bir sınır açıldı. 1665'te İngiliz bilim insanı Robert Hooke, kendi geliştirdiği bileşik mikroskopla yaptığı gözlemleri "Micrographia" adlı görkemli kitapta yayımladı: bir pirenin, bir sineğin gözünün, bir bitki dokusunun o güne dek hiç görülmemiş ayrıntıları büyük gravürlerle çizilmişti.

Hooke ince bir mantar dilimine baktığında, onu oluşturan küçük, boş, düzenli odacıkları gördü; bunları manastırdaki keşiş hücrelerine benzeterek "cell" (hücre) diye adlandırdı. Sözcük kaldı; ama Hooke bu odacıkların canlılığın temel birimi olduğunu henüz bilmiyordu — yalnızca boş duvarlarını görmüştü.

Birkaç yıl sonra Hollanda'da, Delft'li bir kumaş tüccarı olan Antonie van Leeuwenhoek, kendi elleriyle taşıdığı minik ama olağanüstü güçlü tek mercekli mikroskoplar yaptı. Bir gölet suyu damlasına, diş plağına, yağmur suyuna baktı ve gözlerine inanamadı: içleri hareket eden, yüzen, kıvrılan sayısız minik canlıyla doluydu. Bunlara "animalcules" (küçük hayvancıklar) dedi. İnsan ilk kez bakterileri ve tek hücreli organizmaları görüyordu.

Bu iki gözlemin sonuçları yüzyıllar sürdü. Hücre kavramı, on dokuzuncu yüzyılda tüm canlıların hücrelerden oluştuğu kuramına; Leeuwenhoek'in "animalcule"leri ise Pasteur'ün mikrop kuramına ve modern mikrobiyolojiye giden yolu açtı. Görünmez olanın görünür kılınması, bilimin en verimli hamlelerinden biriydi: gerçekliğin, duyularımızın çizdiği sınırın çok ötesine uzandığını gösterdi.