ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

                             კარლ ცაისი

Carl Friedrich Zeiss

(გერმ. Carl Zeiss; დ. 11 სექტემბერი, 1816 — გ. 3 დეკემბერი, 1888) — ცნობილი გერმანელი ინჟინერი და ოპტიკური ხელსაწყოების მწარმოებელი. ცნობილი გახდა ქარხნით, რომელიც თავად დააარსა Carl Zeiss Jena (ამჟამად Carl Zeiss AG) (1846 წლიდან). ცაისმა განსაკუთრებით გაითქვა სახელი ლინზების წარმოებით. 1840 წელს მან შექმა ახალი ტიპის ლინზა, რომელიც საშუალებას იძლეოდა გასაკუთრების კარგი ხარისხის სურათების გადაღებისა. თავდაპირველად მისი ლინზები ძირითადად მიკროსკოპებში გამოიყენებოდა, მაგრამ ფოტო კამერის გამოგონების შემდეგ, მისმა საწარმომ ფოტოაპარატებისთვისაც დაიწყო ლინზების წარმოება.

კარლ ცეისი დაიბადა 1816 წლის 11 სექტემბერს ვაიმარში სათამაშოების მწარმოებლის ოჯახში. სწავლობდა გიმნაზიაში და მოგვიანებით დაესწრო ლექციებს მათემატიკაში, ფიზიკაში, ანთროპოლოგიაში, ოპტიკასა და მინერალოგიაში იენის უნივერსიტეტში. შვიდი წლის შემდეგ მან გახსნა მცირე ბიზნესი ოპტიკის წარმოებისთვის, მაგრამ მის საქონელზე დიდი მოთხოვნა არ ყოფილა 1847 წლამდე.

იხ. ვიდეო - гордость Германии КАРЛ ФРИДРИХ ЦЕЙС

1847 წლიდან კარლ ზეისმა დააარსა მიკროსკოპების წარმოება, რომელთაგან პირველი მხოლოდ ერთ ლინზას იყენებდა და განკუთვნილი იყო ექსპერიმენტული სამუშაოებისთვის. პირველ წელს გაიყიდა დაახლოებით 23 ცალი. მალე Zeiss გადავიდა რთული მიკროსკოპების წარმოებაზე. ასე რომ, 1857 წელს ბაზარზე გამოჩნდა Stand-1 (ინგლ. Stand I).

1861 წელს ცეისს მიენიჭა ოქროს მედალი ტურინგიაში სამრეწველო გამოფენაზე. ამრიგად, მის მიერ წარმოებული საქონელი საუკეთესოდ იქნა აღიარებული გერმანიის სამეცნიერო მიღწევებს შორის. 1866 წელს მისმა ქარხანამ გაყიდა მეათასე მიკროსკოპი. იმ დროს კარლ ზეისი მიდრეკილი იყო იმის სჯეროდა, რომ მან მიაღწია მაქსიმალურ ანაზღაურებას მის წარმოებაზე. თუმცა, მისმა შეხვედრამ ფიზიკოს ერნსტ აბესთან (გერმანული: Ernst Karl Abbe) 1872 წელს და შემდგომმა ერთობლივმა მუშაობამ განაპირობა აბეს სინუსური მდგომარეობის აღმოჩენა.

                                                                   

Zeiss Model-6, შტუტგარტი

ამ პერიოდში Zeiss-მა შეიმუშავა და აწარმოა იმ დროისთვის საუკეთესო ლინზები. თეორიულად, სინუსური მდგომარეობის რეალიზება შეიძლებოდა ოპტიკურად მაღალი ხარისხის მინის გამოყენებით, მაგრამ სინამდვილეში ასეთი მინა იმ დროს არ არსებობდა. მალე დოქტორი ერნსტ აბე შეხვდა ოტო შოთს, 30 წლის მინის ქიმიკოსს. მათი თანამშრომლობის შედეგად დამზადდა ახალი მასალა, რომელსაც შეეძლო სრულად გააცნობიეროს სინუს მდგომარეობა. ამ ახალმა მინამ გზა გაუხსნა ახალი ტიპის აპოქრომატულ ლინზებს.

ჩაძირვის გამოყენებასთან ერთად, ყველა ამ ძალისხმევამ გამოიწვია ოპტიკა, რომელიც აწარმოებს მაღალი ხარისხის სურათებს და აქვს დაბალი აბერაციები. ეს არის ის, რისკენაც კარლ ცაისი ისწრაფოდა მთელი ცხოვრების მანძილზე.

კარლ ცეისი გარდაიცვალა 1888 წლის 3 დეკემბერს იენაში და დაკრძალეს წმინდა იოანეს სასაფლაოზე (იოჰანისფრიდჰოფი).

იხ. ვიდეო - Как Carl Zeiss создает оптику для машины EUV стоимостью 150 миллионов долларов

After mastering the problem of producing objectives based on theoretical calculation one problem remained, namely the production of suitable optical glass. At the time optical glass was obtained from England, France or Switzerland and left much to be desired in quality, reliable availability, selection of optical properties and prompt delivery. The optical properties were not consistent from batch to batch and, as important, those glasses which could be obtained were not ideal for the properties calculated to give the best correction in a microscope objective.

Abbe and Zeiss were convinced that the optical qualities of the microscope objective could be improved further if glasses with certain properties could be obtained. Unfortunately, no such glasses existed. Zeiss once again supported Abbe in his theoretical work with the resources of the workshop to produce objectives using liquids in lens triplets to test his theory by 1873, known as polyop objectives in the workshop. Liquid lens triplets were not a new idea. David Brewster describes them in his Treatise on the Microscope of 1837 for the Encyclopædia Britannica. They allow access to several optical properties which are not accessible in glasses. Unfortunately, they are not commercially viable. These expensive and commercially useless experiments proved that Abbe's prediction was correct. Superior optical corrections were possible. Abbe and Zeiss' 1872 series of objectives, including the water immersion objectives, were as good as anything made at the time. For the first time, these objectives were better than anything made anywhere. This result provided the argument for developing new glasses.

Abbe discussed the problem of expanding the range of properties of optical glasses with the major producers with no success, but he continued to search for a way forward. Zeiss and Abbe responded very enthusiastically to the enquiries of the chemist and glass technician Otto Schott when Schott contacted Abbe to seek help characterizing new chemical compositions in glasses. Schott was uniquely skilled at producing small batches of experimental glass compositions in high quality. He was convinced to move to Jena and expand his experiments. After demonstrating dozens of successful experiments, Zeiss used his credibility and connections to obtain financial support from the Prussian government for the efforts. Within two years of the establishment of a glassworks in Jena, Zeiss, Abbe and Schott could offer dozens of well characterized optical glasses with repeatable composition and on large scale. The firm still operates as Schott AG.

In the same publications announcing the Schott glassworks line of products, Zeiss announced a new set of objectives, based on Abbe's work, corrected to a higher standard than any existing lenses. The apochromatic objectives represented the success of collaborations lasting almost two decades.

თეორიულ გაანგარიშებაზე დაფუძნებული ამოცანების წარმოების პრობლემის დაუფლების შემდეგ დარჩა ერთი პრობლემა, კერძოდ შესაფერისი ოპტიკური მინის წარმოება. იმ დროს ოპტიკური მინა იღებებოდა ინგლისიდან, საფრანგეთიდან ან შვეიცარიიდან და სასურველს ტოვებდა ხარისხით, საიმედო ხელმისაწვდომობით, ოპტიკური თვისებების შერჩევით და სწრაფი მიწოდებით. ოპტიკური თვისებები არ იყო თანმიმდევრული სერიიდან ჯგუფში და, რაც მთავარია, ის სათვალეები, რომელთა მიღებაც შესაძლებელი იყო, არ იყო იდეალური იმ თვისებებისთვის, რომლებიც გამოთვლილი იყო მიკროსკოპის ობიექტში საუკეთესო კორექტირებისთვის.

Abbe და Zeiss დარწმუნებულნი იყვნენ, რომ მიკროსკოპის ობიექტის ოპტიკური თვისებები შეიძლება კიდევ უფრო გაუმჯობესდეს, თუ გარკვეული თვისებების მქონე სათვალეების მიღება შეიძლებოდა. სამწუხაროდ, ასეთი სათვალე არ არსებობდა. ზეისმა კიდევ ერთხელ დაუჭირა მხარი აბს თავის თეორიულ მუშაობაში სახელოსნოს რესურსებით, რათა აეღო მიზნები ლინზების სამეულში სითხეების გამოყენებით, რათა შეემოწმებინა მისი თეორია 1873 წლისთვის, სახელოსნოში პოლიოპის მიზნების სახელით ცნობილი. თხევადი ლინზების ტრიპლეტები არ იყო ახალი იდეა. დევიდ ბრუსტერი მათ აღწერს თავის ტრაქტატში მიკროსკოპის შესახებ 1837 წელს ენციკლოპედია ბრიტანიკასთვის. ისინი იძლევა რამდენიმე ოპტიკურ თვისებას, რომლებიც მიუწვდომელია სათვალეებში. სამწუხაროდ, ისინი არ არიან კომერციულად მომგებიანი. ამ ძვირადღირებულმა და კომერციულად უსარგებლო ექსპერიმენტებმა დაამტკიცა, რომ აბეს პროგნოზი სწორი იყო. შესაძლებელი იყო უმაღლესი ოპტიკური კორექტირება. Abbe-სა და Zeiss-ის 1872 წლის მიზნების სერია, წყლის ჩაძირვის მიზნების ჩათვლით, ისეთივე კარგი იყო, როგორც იმ დროისთვის შექმნილი ყველაფერი. პირველად, ეს მიზნები უკეთესი იყო, ვიდრე სადმე გაკეთებული. ეს შედეგი იყო არგუმენტი ახალი სათვალეების შესაქმნელად.

აბემ განიხილა ოპტიკური სათვალეების თვისებების სპექტრის გაფართოების პრობლემა მსხვილ მწარმოებლებთან წარუმატებლად, მაგრამ მან განაგრძო გზის ძებნა. ზეისმა და აბემ დიდი ენთუზიაზმით უპასუხეს ქიმიკოსისა და მინის ტექნიკოსის ოტო შოტის კითხვებს, როდესაც შოტი დაუკავშირდა აბეს, რათა ეძია დახმარება სათვალეებში ახალი ქიმიური კომპოზიციების დახასიათების მიზნით. Schott იყო გამორჩეულად გამოცდილი ექსპერიმენტული მინის კომპოზიციების მცირე პარტიების მაღალი ხარისხის წარმოებაში. ის დარწმუნებული იყო იენაში გადასულიყო და ექსპერიმენტების გაფართოება. ათობით წარმატებული ექსპერიმენტის დემონსტრირების შემდეგ, ზეისმა გამოიყენა თავისი სანდოობა და კავშირები, რათა მიეღო ფინანსური მხარდაჭერა პრუსიის მთავრობისგან. იენაში მინის ქარხნის დაარსებიდან ორი წლის განმავლობაში ზეისმა, აბემ და შოთმა შესთავაზეს ათობით კარგად დახასიათებული ოპტიკური სათვალე, განმეორებადი შემადგენლობით და ფართო მასშტაბით. ფირმა კვლავ მუშაობს როგორც Schott AG.

იმავე პუბლიკაციებში, რომლებიც აცხადებდნენ Schott-ის მინის ქარხნების პროდუქციის ხაზს, Zeiss-მა გამოაცხადა მიზნების ახალი ნაკრები, რომელიც დაფუძნებულია Abbe-ს ნამუშევრებზე, შესწორებული უფრო მაღალი სტანდარტით, ვიდრე არსებული ლინზები. აპოქრომატული მიზნები წარმოადგენდა თანამშრომლობის წარმატებას, რომელიც თითქმის ორი ათეული წელი გაგრძელდა.