קרל צייס: האומן שסירב לנחש
במשך עשורים, יצרני מיקרוסקופים בנו את העדשות שלהם כפי שנפחים בנו כדים: על ידי ניסוי וטעייה, בחינה בעין, שיוף ובדיקה ושיוף מחדש, עד שמכשיר מורכב פשוט נראה תקין מתחת לזכוכית מגדלת. קרל צייס החליט שזה לא מספיק טוב, וההחלטה הזו עלתה לו בשנים של ניסויים כושלים לפני שהולידה את חברת האופטיקה החשובה בעולם.
ילדות בבית מלאכה בוויימאר
צייס נולד ב-11 בספטמבר 1816, בוויימאר (Weimar), בדוכסות הגדולה של סקסוניה-ויימאר-אייזנך, בנו של חרט דקורטיבי שהיה מיומן מספיק כדי לעבוד עבור נסיך הכתר, ששימש כסנדקו של בנו וכמי שעל שמו הוא נקרא. בקע בילדותו הניע את קרל להתרחק ממסלול אקדמי לעבר הכשרה טכנית, וב-1834 עבר לינה (Jena) כדי להתמחות במשך ארבע שנים אצל פרידריך קרנר, המכונאי המדויק הממונה של האוניברסיטה, תוך השתתפות בהרצאות במדעים ובמתמטיקה מהצד. הוא בילה את השנים 1838 עד 1845 כעוזר אומן נודד, שעבד עבור יצרני מכשירים בשטוטגרט, דרמשטאדט, וינה וברלין ולמד במכון הפוליטכני של וינה.
פתיחת בית המלאכה
צייס חזר לינה בנחישות לפתוח סדנה משלו, והגיש בקשה רשמית לזיכיון ממשלתי ב-10 במאי 1846, וקיבל אישור בנובמבר באותה שנה. הוא פתח את דלתות בית המלאכה שלו ב-17 בנובמבר 1846, עם 100 טאלרים ששאל מאחיו. הוא החל בתיקון ובבנייה של מכשירים מדעיים כלליים, ולאחר מכן, משנת 1847, ייצר מיקרוסקופים פשוטים שהתחרו בהצלחה במחירים ובמנגנוני המיקוד של יצרנים מבוססים כמו וינסנט שבלייה וזימון פלוסל. העסק צמח מהר מספיק כדי שהוא ישכור את המתלמד הראשון שלו, אוגוסט לובר בן השבע-עשרה, כבר בשנה הראשונה.
גבולות הניסוי והטעייה
עד סוף שנות ה-50 של המאה ה-19 הבין צייס כי לא ניתן לשפר עוד במידה משמעותית את המיקרוסקופים המורכבים שהשוק המדעי דרש יותר ויותר באמצעות התאמת עדשות אמפירית שכל מתחרה נשען עליה. הוא רצה לתכנן עדשות אובייקטיב מתוך תיאוריה אופטית – שיטה שבני דורו ראו כקרובה לבלתי אפשרית לאור המתמטיקה הכרוכה בכך. שיתוף פעולה מוקדם עם המתמטיקאי פרידריך וילהלם ברפוס הניב תוצאות מוגבלות. השותף המיוחל הגיע ב-1866: ארנסט אבה (Ernst Abbe), אז מרצה למתמטיקה בן 26 באוניברסיטת ינה.
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →ארנסט אבה ומדע העדשות
אבה הביא קפדנות לבית המלאכה, והנהיג פרוטוקולי מדידה מדויקים תוך שימוש בטבעות ניוטון לאפיון כל רכיב עדשה לפני ההרכבה. עד שנת 1872 הוא השלים חישובים תיאורטיים מחדש של סדרת אובייקטיבים שלמה תוך הוזלת מחירים ב-25 אחוז ושיפור האיכות – תוצאות שהיסטוריה של החברה תיארה מאוחר יותר ככאלה ש"כבר לא הושגו על ידי מוצרי אף מתחרה". צייס הפך את אבה לשותף מלא ב-1875, תוך חלוקת רווחים נדיבה בתנאי שהחישובים האופטיים של אבה יהפכו לקניין החברה ולא לפרסומים אקדמיים, פשרה שעמדה בניגוד לאינסטינקטים של אבה אך הבטיחה את היתרון הטכני של החברה. המיקרוסקופ ה-3,000 של החברה הושלם באוקטובר 1876; עד 1880 העניקה אוניברסיטת ינה לצייס תואר דוקטור לשם כבוד.
פתרון בעיית הזכוכית
אפילו חישובים מושלמים לא הועילו ללא חומר גלם טוב יותר, והזכוכית האופטית שהייתה זמינה מאנגליה, מצרפת ומשוויץ נותרה לא עקבית. צייס ואבה הביאו את הכימאי אוטו שוט, ובשימוש במעמדו של צייס כדי להבטיח מימון מהממשלה הפרוסית, השלושה בנו מפעל זכוכית ייעודי שבתוך שנתיים כבר ייצר עשרות הרכבים של זכוכית אופטית עם הרכב אמין וניתן לשחזור בקנה מידה תעשייתי – מיזם שקיים עד היום כחברת Schott AG. המפגש בין המתמטיקה של אבה לכימיה של הזכוכית של שוט הניב עדשות אפוכרומטיות שהגיעו לשוק ב-1886, וסיפקו תיקון תמונה שאף יריב לא יכול היה להשתוות לו, הישג שזכה לכבוד באותה שנה עם חברות כבוד לצייס מטעם קונגרס רופאים רוסי.
היקף והכרה
עד 1883 הקטלוג של החברה כלל שמונים עמודים מאוירים שהודפסו במהדורות של 5,000 עותקים, עם משרדי שטח בבית ומחוצה לו וקמעונאים בלונדון שהזמינו ארבעים אובייקטיבים או יותר בכל פעם. הדוכס הגדול של סקסוניה-ויימאר-אייזנך העניק לצייס את מסדר הבז הלבן ביום הולדתו ה-70 ב-1886, ובספטמבר ההוא חגגה החברה את המיקרוסקופ ה-10,000 שלה במסיבה שזכורה בינה עשרות שנים לאחר מכן.
יסודות הבנויים על זכויות, לא על זכויות יתר
החברה כבר החלה לבנות את רשת הביטחון שתמסד מאוחר יותר את האידיאלים שלה: בשנת 1875 היא הקימה קרן ביטוח בריאות לעובדיה, דבר יוצא דופן עבור התעשייה הגרמנית באותה עת, וב-1887, שנה לפני מותו של צייס, קרן פנסיה המכסה עובדים בדימוס ובני משפחותיהם. ארנסט אבה קידם את ההיגיון הזה הרבה יותר לאחר מות שותפו, וניסח תעודת התאגדות ב-19 במאי 1889, שהקימה את קרן קרל צייס – תקנון בן שבעה-עשר סעיפים שמטרתו המוצהרת הייתה "שימור החברות והיכולת הכלכלית שלהן, קידום וביטחון סוציאלי של העובדים... [ו]מימון מחקר מדעי מרווחי החברות", עם דגש מיוחד על מימון עבודה מדעית באוניברסיטת ינה. ב-1891 הפכה הקרן לבעלים הבלעדי של מפעלי האופטיקה של צייס ושותפה בחברת הזכוכית שוט, תוך איחוד רשמי של שתי החברות שהשותפות ביניהן אפשרה את העדשה האפוכרומטית. אבה הרחיב את המסגרת שוב בתקנון משנת 1896 בן 122 סעיפים המבטיח לעובדים שכר מינימום, שיתוף ברווחים, חופשה בתשלום ושכר מתמשך במהלך מחלה, ואחריו ב-1900 יום עבודה של שמונה שעות – כולם התייחסו במפורש כאל זכויות עובדים ולא כטובות הנאה של מעסיק, פילוסופיה שההיסטוריונים של החברה מתארים כפרידה מכוונת מניהול "אדון האחוזה" שהיה נפוץ בקרב מתחריו הגרמניים של צייס. החברה שצייס הקים על 100 טאלרים מושאלים ו-25 עובדים שהפיקו בערך 12,600 מארק בתחילת שנות ה-60 של המאה ה-19, צמחה עד מותו של אבה ב-1905 למפעל של כ-1,400 עובדים שהפיקו יותר מ-5 מיליון מארק בהכנסות שנתיות.
מוות
צייס סבל משבץ קל בדצמבר 1885 והחלים, אך שבצים נוספים בסוף 1888 התגלו כקטלניים; הוא מת ב-3 בדצמבר 1888, בגיל 72, ונקבר בינה.
מדוע קרל נקרא גאון
הטיעון לקריאה לצייס גאון הוא למעשה טיעון על התמדה ושיקול דעת ולא על מקוריות אינטלקטואלית גולמית: צייס עצמו לא היה המתמטיקאי או הכימאי מאחורי פריצות הדרך של החברה שלו – ארנסט אבה סיפק את התיאוריה האופטית ואוטו שוט את כימיית הזכוכית. מה שצייס סיפק היה האיכות הקשה להגדרה של זיהוי, בניגוד לנוהג המקובע של ענף שלם, ששיוף עדשות אמפירי הגיע לתקרתו ושחישוב תיאורטי, לא משנה כמה הוא נראה לא מעשי, ראוי למימון במשך שנים של ניסויים כושלים. היסטוריונים של החברה זוקפים לזכותו "כל תמיכה אישית, חומרית וכספית אפשרית" עבור תוכנית מחקר שרבים מבני זמנו חשבו לבלתי אפשרית, והתעקשות על דיוק שהפכה בית מלאכה לתיקונים של אדם אחד לארגון המסוגל לייצר ולבצע טוב יותר מכל מתחרה שנצמד לשיטות הישנות. זהו גאונות של שיקול דעת יזמי וטכני – לדעת איזה הימור לקחת ובאיזה שותף לבטוח – ולא של המצאה טהורה, והמקורות כנים בכך שפריצות הדרך התיאורטיות והחומריות הבסיסיות שייכות לאבה ולשוט, לא לידיו של צייס עצמו.
מורשת
אבה כיבד את שמו של הפטרון שלו על ידי קיפול החברה לתוך קרן קרל צייס לאחר מותו של צייס, מודל מוקדם ומשפיע של חברה המובנית לשרת מטרות מדעיות וחברתיות לצד רווח, כזה שעדיין מנהל את חברת צייס כיום – התקנון שלה מ-1896 צפה הגנות עבודה שלא יהפכו לסטנדרט גרמני במשך עשורים. המוזיאון האופטי בינה משמר את המכשירים והארכיון של בית מלאכה שהתחיל עם כסף מושאל וצמח, דרך סירובו של בעלים אחד לקבל ניסוי וטעייה כדבר מספק, לשם נרדף לאופטיקה מדויקת ברחבי העולם.