Carl Zeiss или история самого уважаемого имени в мире оптики

11 сентября 1816 года в городе Веймар, в семье токаря-краснодеревщика по фамилии Цейс (по — немецки произносится [‘tsais] «цайс») родился мальчик, которого родители назвали Карлом Фридрихом. Его детство прошло в мастерской отца, в окружении станков и инструментов, что, очевидно, и предопределило будущее Карла. Больше всего в жизни мальчика интересовала техника.

В 16 лет юноша, досрочно окончив полный курс гимназии, переезжает в небольшой городок Йена, расположенный в Восточной Тюрингии. В те годы в Йене проживало всего 7 тысяч человек, но, несмотря на это, был собственный университет. Карл устроился на работу в мастерскую доктора Фридриха Кернера, доцента Йенского университета.

Мастерская Кернера поставляла микроскопы и прочие точные приборы германскому двору. В 1835 году Карла Цейса зачислили в университет, где юноша слушал лекции по математике, физике, антропологии, минералогии и оптике. Несколько лет в качестве коммивояжера он ездил по стране, посетил несколько заводов по изготовлению оптики и стекла в таких городах, как Штутгарт, Дармштадт и Берлин.
Карл сделал много записей по различным темам, например, о методах плавления стекла, материалах, необходимой температуре печей для обжига. Его интересовало все, что было связано с производством стекла, линз, микроскопов и других оптических инструментов. В Вене он посещал лекции по механике и с отличием сдал выпускной экзамен. В 1845 году Карл возвратился в Йену и продолжил обучение в университете, отдавая предпочтение высшей математике и
химии.
«Одни из самых превосходных приборов, сделанных в Германии»
10 мая 1846 года Карл Цейс отнес в муниципалитет города Веймар заявление с просьбой разрешить открыть собственное производство, а 17 ноября того же года в городе Йене, в Тюрингии, на Ное-гассе №7, заработало механическое ателье по изготовлению простых микроскопов, измерительных приборов и других точных оптических и механических инструментов. В первый год работы мастерской Карлу удалось продать 23 микроскопа, совсем неплохое начало для новичка. Это были простые микроскопы с одной линзой, которая устанавливалась прямо на футляре с помощью специальных салазок. В предлагаемый комплект входили 3-4 сменные линзы для получения различной степени увеличения.

В сентябре 1847 года Цейс переехал в большее по площади помещение на
Вагнерштрассе, 32 и нанял своего первого ученика. Среди его клиентов был Йенский университет, для которого мастерская Карла делала и ремонтировала различное научное оборудование и приборы. В 1850 году в ней трудились уже 10 человек, которые едва успевали справляться с заказами.
Со времени выпуска своего первого простого микроскопа Карл Цейс продолжал работать над созданием принципиально нового микроскопа. В 1858 году появился Stand 1, который состоял из двухлинзового объектива, коллективной линзы и двухлинзового окуляра. В нем была применена осветительная система, изобретенная самим Цейсом. Через три года мастерская выпускает уже шесть типов сложных микроскопов.

В 1861 году комбинированные микроскопы Zeiss признаны одними «из самых превосходных приборов, сделанных в Германии», а их создатель был награжден Золотой медалью на Тюрингской промышленной выставке. К этому моменту на фабрике Карла Цейса уже работало около 200 человек, новые станки и оборудование с трудом помещались в цехе, и в 1864 году предприятие уже в третий раз поменяло свое местоположение.

«Abbe Sine Condition» («Условие синусов Аббе»)

Новый адрес фирмы – Йоханнисплатц № 10. Через 2 года компания выпустила 1000-й микроскоп, а предприятие Карла Цейса стало хорошо известно в европейских научных кругах за безупречное
качество микроскопов.
…В то время оптическая наука развивалась довольно медленно, исследования часто шли по ошибочным направлениям. Цейс отдавал себе отчет в том, что совершенствование конструкции и материалов оптических приборов должно основываться, прежде всего, на развитии оптической теории.

Карл привлекает к работе Эрнста Аббе, 26-летнего внештатного преподавателя физики и математики Йенского университета. Это был тот самый Аббе, не без участия которого имя Zeiss взлетело на астрономическую высоту в оптическом мире. Многие инженеры, которые впоследствии развивали оптическую науку, учились в Йенском университете, а затем становились сотрудниками компании.
Эрнст Аббе, вне всякого сомнения, среди них был самым одаренным человеком, благодаря которому быстро развивались различные оптические теории и появлялись на свет новейшие приборы.

Аббе рос в нищете, его отец работал по 16 часов сутки, чтобы хоть как-то
поддержать семью. Эрнст сам зарабатывал себе на жизнь, получая стипендию в школе, небольшую сумму денег регулярно ему давал отцовский работодатель. Поступив в Йенский университет, Аббе изучал физику и математику. Докторскую степень по термодинамике он получил в университете Геттинген. В 1863 году Аббе поступил на работу в Йенский университет, где читал лекции по физике. Через 3 года его всерьез заинтересовали исследования в области оптики, и в конце 1866
года Цейс и Аббе организовали партнерство, в котором Аббе стал директором исследовательского отдела Оптического завода Zeiss. Эрнст Аббе заложил основы современной вычислительной оптики.
В 1869 году совместная работа Карла Цейса и Эрнста Аббе привела к созданию запатентованного осветительного устройства, которое обеспечивало подсветку изучаемых под микроскопом предметов. На тот момент из всех существующих это была самая совершенная система подсветки.

В 1872 году Аббе формулирует знаменитую «Abbe Sine Condition» («Условие синусов Аббе») – принципы разработки объективов на основе оптической теории и законов физики. Ее решение позволяло убрать искажения, возникающие в системах со многими линзами, – так называемую сферическую аберрацию. Этот дефект обусловлен тем, что лучи, прошедшие через линзу, не собираются в одной точке, а
распределяются по оси. Мастерская Цейса получила уникальную технологию, в результате чего был создан сложный микроскоп, не имевший аналогов по качеству.
Этот прибор является прародителем всех современных микроскопов.
Компания получила международное признание как предприятие, выпускающее оптические приборы высочайшего качества.
В 1881 году сын Карла Цейса, Родерик, вошел в состав правления компании.
Отто Шотт (1851—1935) рос в семье стекольных дел мастера. Его отец был
совладельцем фабрики по производству оконного стекла в Вестфалии. Отто изучал тонкости химических технологий сначала в техническом колледже в Аахене, затем в университетах Виржзбура и Лейпцига.

Докторскую диссертацию на тему «Дефекты, возникающие в процессе производства оконного стекла» Шотт защитил в Йенском университете. В конце 1879 года Отто написал письмо Эрнсту Аббе, в котором представил изобретенную им технологию производства стекла, содержавшего литий. Позже Шотт отправил Аббе образец новой продукции. Работы молодого инженера привели к тому, что в 1881 году появилось стекло, которое по своим оптическим свойствам, степени прозрачности и монолитности не имело себе равных.

4 января 1881 года произошла встреча Отто Шотта с доктором Аббе, которая вдохновила Шотта на использование научного подхода в выборе сырьевых ингредиентов для включения в состав стекла и в развитии новейших производственных технологий. Результат не заставил себя долго ждать: на рынке появилось более 100 новых типов оптического и промышленного стекла. В 1882 году Шотт переехал в новую лабораторию, созданную специально для него в Йене, а 2 года спустя совместно с Карлом и Родериком Цейсом и Эрнстом Аббе Шотт создал в Майнце фирму, известную под названием «Стекольный завод «Шотт и товарищи» (Schott & Genossen Glaswerke). На заводе производились новые виды
оптического и термостойкого стекла. Некоторые виды, например, боросиликатное стекло, известное как ВК, до сих пор находят широкое применение во всем мире. В 1886 году на свет появилась первая апохроматическая (безаберрационная) линза.
Микроскоп с новым объективом стал настоящим прорывом в оптике.
В компании Цейса в тот момент работало 250 человек, ими был собран уже 10 000-й микроскоп. Высочайшее качество приборов вызывало уважение пользователей во всем мире. Однако настоящего триумфа своего нового детища Карл Цейс не увидел: он умер 3 декабря 1888 года. Ему было 72 года.
Кавалер ордена «Белого Сокола»
Фактическим хозяином фирмы стал Эрнст Аббе, совладелец предприятия. Он был крайне заинтересован в повышении уровня академических исследований, результаты которых могли быть использованы в производстве. При Йенском университете заработали физическая и химическая прикладные лаборатории. Самое серьезное внимание Аббе уделял социальным реформам на предприятии.
Главной задачей вновь образованного «Фонда Карла Цейса» стало управление предприятиями, входящими в компанию, а также проведение социальных преобразований.
К 1900 году «социальный пакет» рабочих и служащих фирмы не имел равных. Он включал 8-часовой рабочий день, оплачиваемый отпуск, бесплатное лечение и пенсионное обеспечение. Каждый служащий, от директора до рабочего, кроме заработной платы, получал процент от прибыли компании, пропорциональный окладу. При этом самые высокие оклады не могли превышать более чем в 10 раз среднюю зарплату по предприятию. Прибыль также шла на научные и просветительские цели. Открывались народные библиотеки, школы, приюты для детей. Вместе с тем Аббе был прагматиком: определенная доля прибыли оседала в
стабилизационном фонде на «черный день». Подобная забота о служащих была в то время крайне редким явлением. Однако работники компании платили преданностью, к тому же при приеме на работу предпочтение отдавалось более квалифицированным кандидатам.
Заслуги Эрнста Аббе были признаны многими университетами: он стал членом-корреспондентом Академии наук в Берлине и Австрийской Академии наук, почетным членом Саксонской Академии наук (1901). Был награжден прусским орденом «Белого Сокола» 1-й степени. Наконец, именем Аббе назвали кратер на Луне. Аббе так много сделал в области оптики, что его фамилия и теория оптических микроскопов стали синонимами.
В 1897 году первый в мире стереомикроскоп, обеспечивающий полноценное трехмерное изображение, был собран в компании Zeiss. Это стало возможным благодаря совместным исследованиям Аббе и американского биолога Горацио Грино. К 1900 году в Zeiss трудилось 1070 человек. В 1903 году из-за болезни Аббе отошел от активного руководства компанией. 14 января 1905 года Эрнст Аббе умер, не дожив 9 дней до своего 65-летия. Его пост занял профессор Зигфрид Чапски.

В 1924 году оптический завод Цейса в Йене построил оптический проектор планетария, представляющий собой собрание многочисленных оптических фонарей проектирующих изображения звёзд и планет на полусферический купол.