كارل زايس

كارل زايس ( بالألمانية: [ kaʁl ˈtsaɪs ] ؛ ^{[ 1 ] [ 2 ]} 11 سبتمبر 1816 - 3 ديسمبر 1888) كان صانع أدوات علمية وبصريات ورجل أعمال ألمانيًا. في عام 1846، أسس ورشته التي لا تزال قائمة حتى اليوم تحت اسم زايس . جمع زايس نخبة من البصريين وصانعي الزجاج الموهوبين، ذوي الخبرة العملية والنظرية، لإعادة صياغة معظم جوانب إنتاج الأدوات البصرية. أحدث تعاونه مع إرنست آبي ثورة في النظرية البصرية والتصميم العملي للمجاهر. وسعيهما لتطوير هذه الإنجازات دفع أوتو شوت للانضمام إلى المشروع، مما أدى إلى إحداث ثورة في صناعة الزجاج البصري. ^{[ 3 ] [ 4 ]} نمت شركة كارل زايس لتصبح واحدة من أكبر شركات البصريات وأكثرها احترامًا في العالم.

وُلد والد كارل، يوهان غوتفريد أوغست زايس (1785-1849)، في راستنبرغ ، حيث عمل أجداده كحرفيين لأكثر من مئة عام. انتقل أوغست مع والديه إلى بوتشتات ، وهي عاصمة إقليمية صغيرة شمال فايمار ، حيث تزوج من يوهانا أنطوانيت فريدريكه شميث (1786-1856). كانت والدة كارل زايس قريبة لكريستيان فولبيوس ، زوجة يوهان فولفغانغ فون غوته . ^{[ 5 ]}

انتقل أوغست زايس بعد ذلك إلى فايمار، عاصمة دوقية ساكسونيا-فايمار-آيزناخ الكبرى ، تاركًا أعمال العائلة في أيدي إخوته. هناك، أصبح خراطًا زخرفيًا مرموقًا، يصنع أعمالًا فنية رائعة باستخدام المخرطة من عرق اللؤلؤ والعنبر والعاج ومواد أخرى نادرة. تعرف على ولي العهد، الذي أصبح لاحقًا الدوق الأكبر، كارل فريدريش من ساكسونيا-فايمار-آيزناخ (1783-1853)، ^{[ 5 ]} خليفة كارل أوغست. سعى ولي العهد إلى معلم ليعلمه فن الخراطة الزخرفية، ووجد ضالته في أوغست زايس. ^{[ 5 ]} دامت صداقة المعلم وتلميذه أربعين عامًا. عندما رُزقت عائلة زايس بمولود ذكر في 11 سبتمبر 1816، وهو الخامس من بين ستة أطفال على قيد الحياة، عُمِّد المولود الجديد تكريمًا لعرّابه ولي العهد ووالده الأرشيدوق كارل فريدريش. ^{[ 5 ]} من بين أشقاء زايس، بلغت ثلاث شقيقات وشقيقان سن الرشد. قبل عام 1885، كان اسم العائلة يُكتب Zeiß. ^{[ 5 ]}

كان التعليم العالي السبيل الوحيد للارتقاء الاجتماعي آنذاك، فأرسل أوغست زايس أبناءه الثلاثة إلى المدرسة الثانوية التحضيرية للجامعة، المعروفة باسم "الجيمنازيوم"، تمهيدًا لالتحاقهم بالجامعة. درس الابنان الأكبر سنًا فقه اللغة والتاريخ، وحققا نجاحًا باهرًا في مجال التعليم. وفي إحدى الحوادث التي شكلت مجرى التاريخ، أصيب كارل بفتق إربي استدعى ارتدائه حزامًا ضاغطًا باستمرار. لم تكن حياة الباحث المنعزلة خيارًا مناسبًا له. التحق كارل بمدرسة فيلهلم إرنست جيمنازيوم في فايمار، لكنه تركها مبكرًا. خضع لامتحان نهائي خاص مكّنه من دراسة تخصصات محددة في الجامعة، ولا سيما العلوم الطبيعية.

أبدى اهتماماً بالدراسات التقنية في وقت مبكر جداً، لدرجة أنه حضر محاضرات في المدرسة التقنية الدوقية الكبرى في فايمار، وقرر في النهاية أن يلتحق ببرنامج تدريب مهني كصانع آلات رئيسي.

انتقل كارل إلى يينا في عيد الفصح عام ١٨٣٤ ليتدرب على يد فريدريش كورنر (١٧٧٨-١٨٤٧)، وهو فني آلات دقيقة معين من قبل البلاط الملكي ومحاضر خاص في جامعة يينا . كان معلمه الجديد معروفًا على نطاق واسع خارج مدينته الجامعية، وورشته موثقة بشكل جيد، إذ كان يصنع ويصلح الأدوات للعالم الموسوعي الشهير يوهان فولفغانغ فون غوته . مكث زايس أربع سنوات كمتدرب. وفي العامين الأخيرين، التحق كطالب جامعي وحضر محاضرة واحدة في الرياضيات أو العلوم كل فصل دراسي، وهو حق مكفول له بموجب شهادة الثانوية العامة. أنهى تدريبه المهني عام ١٨٣٨، وانطلق في مسيرته المهنية حاملاً معه تمنيات وتوصية معلمه كورنر وشهادة دراسته الجامعية.

في ذلك الوقت ، كانت محركات البخار والقاطرات تجذب المهندسين الشباب بقوة، لذا فمن المفهوم أن كارل زايس وجّه اهتمامه الخاص إلى الهندسة الميكانيكية. خلال رحلاته بين عامي 1838 و1845، عمل في شتوتغارت ودارمشتات وفيينا وبرلين . لا تتوفر تفاصيل كثيرة عن هذه الدراسات، ولكن يبدو أنه عمل لدى هيكتور روسلر، صانع الأدوات و"هوفميكانيكوس" في دارمشتات. انخرط روسلر في إنتاج الأدوات البصرية والعلمية، بالإضافة إلى الطاقة البخارية. في فيينا، مركز إنتاج الآلات الثقيلة في أوروبا الوسطى، عمل لدى رول أوند شفيلكيه. كما أتاحت له إقامته في فيينا فرصة حضور محاضرات الأحد حول الميكانيكا الشعبية في معهد فيينا للفنون التطبيقية. كما خضع لامتحان في المعهد ونجح فيه بامتياز. وأخيرًا، في برلين، عمل في ورشة ميكانيكي.

بعد تفكيرٍ طويل، قرر زايس العودة إلى مجال تخصصه الأصلي الذي درسه على يد كورنر، وهو تصميم الأجهزة العلمية التجريبية، وأسس لنفسه شركةً مستقلةً لتصنيع الآلات الدقيقة. عاد زايس إلى مدينة يينا الشهيرة ليُجدد علاقته بعالم النبات ماتياس جاكوب شلايدن (1804-1881) الذي كان قد أثار اهتمامه الأصلي بعلم البصريات وأكد على ضرورة وجود مجاهر عالية الجودة. إضافةً إلى ذلك، كان شقيقه إدوارد يُدير المدرسة العامة المحلية في يينا، وكان يُطلعه باستمرار على آخر التطورات في المدينة.

تطلّب تنفيذ الخطة صبرًا كبيرًا في مواجهة بيروقراطية ذلك الوقت. كان عليه أولًا الحصول على تصريح إقامة، وهو أسهل ما يُمكن الحصول عليه كطالب مُسجّل. التحق زايس بالجامعة وبدأ بإلقاء محاضرات في الرياضيات والكيمياء ابتداءً من نوفمبر 1845. إضافةً إلى ذلك، عمل مع عدد من الأساتذة في المعهد الخاص لعلم وظائف الأعضاء كفني، حيث قام ببناء أجهزة متنوعة. كان العمل وفيرًا رغم وجود ورشتين لصناعة الأجهزة في يينا. فإلى جانب ورشة كورنر، كانت هناك ورشة براوناو، الذي كان قد تدرّب أيضًا على يد كورنر.

وفي النهاية، قدم زايس طلبه إلى المكاتب الحكومية في فايمار للحصول على امتياز لإنشاء ورشة عمل للميكانيكيين في يينا في 10 مايو 1846. وأشار إلى الطلب المتزايد على الأجهزة العلمية وبرر رغبته في العمل في المدينة بأهمية الارتباط الوثيق بعلماء الجامعة.

على الرغم من توصية أساتذة مرموقين من جامعة يينا، إلا أن حكومة فايمار تأخرت في البتّ في الطلب. كان على زايس اجتياز امتحان كتابي في أغسطس، وفي نوفمبر، حصل أخيرًا على "امتياز بناء وبيع الأجهزة الميكانيكية والبصرية، بالإضافة إلى إنشاء ورشة عمل للآلات الدقيقة في يينا". بعد دفع الرسوم وأداء اليمين أمام سلطات يينا، أصبح كل شيء جاهزًا.

افتتح زايس ورشته في 17 نوفمبر 1846 برأس مال أولي قدره 100 تالر ، اقترضه من أخيه إدوارد وسدده والده أوغست لاحقًا. وبحلول عام 1849، حققت الورشة ربحًا قدره 197 تالر من مبيعات بلغت 901 تالر. عمل زايس في البداية بمفرده في تصنيع وإصلاح أنواع عديدة من الأجهزة الفيزيائية والكيميائية. وكانت العدسات المكبرة المصنوعة من قطع المرايا مطلوبة بشدة. كما كان يبيع في متجر صغير النظارات والتلسكوبات والمجاهر وأدوات الرسم ومقاييس الحرارة والبارومترات والموازين ولوازم نفخ الزجاج وغيرها من الأجهزة التي اشتراها من موردين أجانب.

في عام ١٨٤٧، بدأ بصنع مجاهر بسيطة لاقت نجاحًا تجاريًا باهرًا على الفور تقريبًا. وبالمقارنة مع منافسيه فنسنت شوفالييه من باريس، وسيمون بلوسل من فيينا، أو معلمه كورنر، أثبتت مجاهر زايس أنها ليست أرخص فحسب، بل أفضل أيضًا. إذ كان بالإمكان ضبط بؤرة مجاهر زايس بتحريك العمود الحامل للبصريات، بدلًا من منصة العدسة. وكانت طريقة زايس أكثر ملاءمةً في مجاهر التشريح.

ازدهر العمل لدرجة مكّنته من توظيف مساعد والانتقال إلى ورشة عمل أكبر بحلول أوائل عام 1847. وفي الأول من يوليو/تموز من العام نفسه، اتخذ زايس خطوة هامة بقبول أول متدرب لديه، وهو أوغست لوبير (1830-1912) البالغ من العمر 17 عامًا. أصبح لوبير أحد أهم العاملين في ورش زايس، وشريكًا في الأرباح، وبقي مع الشركة حتى وفاته. وفي عام 1847، تم تسليم 27 مجهرًا بسيطًا إلى عملاء خارج حدود الدوقية الكبرى. تلت ذلك ثلاث سنوات عصيبة شهدت محاصيل ضعيفة وأزمة تجارية وثورة في الدوقية الكبرى، ولكن بحلول عام 1850، كان زايس ومجاهره قد اكتسبا سمعة طيبة بما يكفي لتلقي عرض مغرٍ من جامعة غرايفسفالد في بروسيا. كان صانع الأدوات في الجامعة، نوربرت، قد انتقل، وطلب العديد من أعضاء هيئة التدريس من زايس شغل المنصب الشاغر بتعيينه أمينًا لخزانة الفيزياء براتب قدره 200 تالر. لم يثمر العرض شيئاً، وبقي زايس في يينا سواء كان ذلك للأفضل أو للأسوأ، عندما أكد أحد علماء الرياضيات المؤثرين أنه لا ينبغي شغل مثل هذا المنصب من قبل "أجنبي".

تولت شقيقته بولين إدارة شؤون المنزل في يينا حتى تزوج كارل زايس من بيرثا شاتر (1827-1850)، ابنة قس، في 29 مايو 1849. توفيت بيرثا أثناء ولادة ابنه الأول في فبراير من العام التالي. نجا رودريش وانضم لاحقًا إلى والده في شركة العائلة. في مايو 1853، تزوج زايس من أوتيلي ترينكلر، ابنة مدير مدرسة. أنجبا ابنًا واحدًا، كارل أوتو (1854-1925)، وابنتين، هيدويغ (1856-1935) وسيدوني (1861-1920).

أدار زايس ورشته بأسلوب أبوي صارم . وكان يُتلف بنفسه على سندان الورشة أي مجاهر يصنعها المتدربون ولا تفي بمعايير الدقة الصارمة التي وضعها. كانت ساعات العمل في الورشة من السادسة صباحًا حتى السابعة مساءً، مع استراحة صباحية مدتها 15 دقيقة واستراحة ظهيرة مدتها ساعة، ليصبح يوم العمل 11 ساعة و45 دقيقة. ورغم هذه القواعد الصارمة، كانت بيئة العمل في الورشة ممتازة. كان يُجرى مقابلات مطولة مع المجندين الجدد في منزله على كأس من النبيذ. وكان العمال يُدعون غالبًا إلى حدائق منزل زايس لتناول النبيذ والمرطبات، وكانت الورشة تتكفل بتكاليف رحلة العمال السنوية إلى التلال في عربة القش. وبحلول عام 1856، كان لوبير، أقدم متدربيه، يتقاضى ثلاثة تالر أسبوعيًا، بينما كان باقي العمال يتقاضون اثنين ونصف.

أسفرت جهود زايس في تحسين معرفته بالتصنيع الدقيق والبصريات عن تراكم مكتبة ضخمة من الكتب. أصبحت هذه المكتبة بمثابة مكتبة الميكانيكي، متاحة لمزيد من التعليم لأي عامل.

مع توسع الشركة، أُنشئت عيادة زايس الصحية عام ١٨٧٥، والتي ضمنت للموظفين علاجًا مجانيًا من طبيب العيادة وإمكانية الحصول على الأدوية مجانًا. وفي حال عجز العامل عن العمل، كان يُدفع له أجره لمدة ستة أسابيع، ثم يُدفع له نصف الأجر لمدة ستة أسابيع أخرى. وقد سبقت هذه السياسات الاستشرافية قوانين الرعاية الاجتماعية التي سنّها أوتو فون بسمارك عام ١٨٨٣. وكانت معنويات العمال في مصانع زايس جيدة باستمرار.

كان إنتاج المجاهر عام 1846 أقرب إلى الحرف اليدوية والفن منه إلى الصناعة التحويلية. فقد كان كل عامل يُنتج جهازًا من البداية إلى النهاية دون أي تقسيم للعمل. حتى أن النماذج الأولى كانت تحمل توقيع الصانع. أما التجميعات التي تستغرق وقتًا طويلًا، كالمنصة، فكانت تُجهز مسبقًا على دفعات. وفي عام 1857، بدأت أولى خطوات تقسيم العمل بكفاءة أكبر عندما فصلت شركة زايس العدسات تحت إشراف لوبير عن الهيكل المعدني للحامل.

كان ماتياس ياكوب شلايدن راعيًا ومستشارًا مهتمًا منذ تأسيس الشركة، حيث كان يقضي ساعات طويلة في ورش العمل. نصح شلايدن شركة زايس بالتركيز على المجهر، الذي كان بالغ الأهمية لعلم التشريح الخلوي سريع التطور، والذي كان مطلوبًا بشدة. كان لشلايدن اهتمام شخصي بهذا المجال، كونه تخصصه الدراسي. ونتيجةً لهذا التفاعل، شهدت أولى منتجات المجهر من ورشة العمل، وهي المجاهر البسيطة، تحسينات مستمرة. وقد حظيت هذه المجاهر بتقييمات إيجابية للغاية من عالم المجهر وعالم النبات المؤثر ليوبولد ديبل (1827-1914). تضمنت بصريات المجهر البسيط عدسة ثلاثية بتكبير 200 ضعف، لـ 5 تالر، وعدسة أخرى بتكبير 300 ضعف، لـ 8 تالر. وقد دفعت هذه العدسات حدود المجهر البسيط. وكان التكبير الأكبر يتطلب مجاهر مركبة. وكان على زايس توسيع نطاق منتجاته حتى لا تتخلف عن منافسيها.

تطلّب إنتاج المجاهر المركبة بحثًا مُعمّقًا، كان قد توقّعه مُسبقًا. فقد أصبح زايس مُولعًا بالقراءة في أوقات فراغه المحدودة، باحثًا في كل ما هو مُتاح حول نظرية المجهر. وكان يُريد، قبل كل شيء، تجاوز الأساليب السائدة في إنتاج المجاهر التي تعتمد على المُطابقة التجريبية لمجموعات العدسات التي تُشكّل العدسات المركبة عالية التكبير التي يحتاجها لبصريات المجهر المركب. تستخدم الأساليب التجريبية مجموعة مُختارة من العدسات، مع تبديل العناصر وفحصها، وتغيير المسافات بين العدسات مرارًا وتكرارًا حتى يتم الحصول على عدسة قابلة للاستخدام. يُمكن فحص عشرات العدسات لإنتاج تركيبة العناصر الثلاثة المُستخدمة في عدسة المجهر. يتم تعديل العدسة الجيدة نسبيًا التي يتم الحصول عليها بهذه الطريقة، وتُجرّب مرارًا وتكرارًا للوصول إلى أفضل نتيجة. إلى حد ما، يُمكن إعادة إنتاج هذه التصاميم، ولكن كل عنصر كان عبارة عن مُطابقة تجريبية للعناصر الصغيرة التي لا يُمكن إعادة إنتاجها بدقة باستخدام أساليب العمل المُستخدمة.

كان زايس، منذ البداية، أقرب إلى الميكانيكي الماهر منه إلى خبير البصريات. هذا يعني أنه كان أقل تقيدًا بأساليب العمل التقليدية وأساليب التفكير السائدة لدى خبراء البصريات المعاصرين، وأكثر انفتاحًا على الابتكار. قرر زايس تصميم بصريات المجهر من خلال الحسابات النظرية، وهو ما اعتبره الخبراء مستحيلاً لأسباب مختلفة. على الرغم من هذا الرأي، كان جوزيف فون فراونهوفر (1787-1826) قد أنتج بالفعل عدسات تلسكوبية حسابيًا عام 1819، كما فعل جوزيف ماكسيميليان بيتزفال الشيء نفسه لعدسة الكاميرا في فيينا مع يوهان فريدريش فويتلاندر عام 1840. كان زايس قد حاول بالفعل اكتساب النظرية المطلوبة خلال دراسته الأدبية المسائية. عندما فشل في ذلك، توجه إلى أستاذ الرياضيات في يينا، فريدريش فيلهلم بارفوس، الذي كان قد عمل مع معلمه كورنر، وكان قد نجح بالفعل في حل مشكلة العدسات الثلاثية البسيطة للمجهر التي وضعها زايس. استمر التعاون حتى وفاة الأستاذ، لكنه لم يُحرز أي تقدم في حل مشكلة المجهر المركب.

عُرضت أولى المجاهر المركبة من زايس في قائمة أسعاره الخامسة لعام 1858. ووُصفت بأنها "أنبوب صغير الحجم، يتكون من عدسة ميدانية وعدستين عينيتين مع محول لربط الأنبوب بالحامل، وعدسات موضوعية مزدوجة للحوامل من 1 إلى 5، مما يسمح باستخدام العدسات المزدوجة كعدسات موضوعية للحصول على تكبيرين أقوى على غرار المجهر المركب. وبهذه الطريقة، تُنتج العدسة المزدوجة ذات التكبير 120 ضعفًا في المجهر البسيط تكبيرًا بمقدار 300 و600 ضعف."

على الرغم من موافقة شلايدن، لم تكن هذه المجاهر المركبة المرتجلة حلاً طويل الأمد. استمر تقديم تصميم مشابه، يُعرف باسم عدسة بروكه المكبرة، لسنوات عديدة مع حوامل التشريح، لكن العدسات المزدوجة البسيطة الأصلية للمجهر كانت بديلاً أقل جودةً من العدسة الشيئية اللا لونية المصممة خصيصًا للمجاهر المركبة. بحلول تاريخ نشر قائمة الأسعار في 7 أغسطس 1861، ظهرت مجاهر مركبة مطورة حديثًا في 5 إصدارات مختلفة. كان أكبرها، بسعر 55 تالر، حاملًا على شكل حدوة حصان، اشتهر به صانع المجاهر الباريسي الشهير جورج أوبرهاوزر. أسفل منصة العدسة الشيئية، قدم زايس صفيحة فتحة مقببة ومرآة مثبتة تسمح ليس فقط بالحركة الجانبية، بل أيضًا بالحركة الأمامية لإنتاج إضاءة مائلة. تم إنتاج كل مجموعة مجهر حسب طلب العملاء ليتمكنوا من اختيار مكوناتهم البصرية المفضلة؛ العدسات الشيئية والعدسات العينية والإضاءة.

كانت أهداف هذه المجاهر المركبة الجديدة لا تزال تُصمَّم تجريبيًا، لكنها مع ذلك حظيت بموافقة فورية من ليوبولد ديبل. فحص ديبل الجودة البصرية لأكثر العدسات فائدة، وهي A وC وD وF، وأشاد كثيرًا بعدسات زايس الجديدة. قورنت العدسة D بشكل إيجابي للغاية مع العدسات ذات القوة المماثلة من بيلثل وهارتناك (خليفة أوبرهاوزر). حتى أن العدسة F وُصفت بأنها تُضاهي عدسات أغلى بكثير من الشركات المصنعة المعروفة. وقُيِّمت بأنها جيدة تقريبًا مثل عدسات هارتناك للغمر المائي. كانت هذه، بالطبع، هي المشكلة. عند البيع للباحثين في طليعة مجالاتهم، فإن عبارة "جيدة تقريبًا" تُعد كارثة تجارية. كان زايس يعلم جيدًا أن أقوى عدساته لا يمكنها أن تُضاهي جودة عدسات هارتناك للغمر المائي. لقد باءت جميع محاولات التصميم التجريبي لعدسة غمر مائي مُرضية بالفشل.

لحل مشكلته، عاد زايس إلى خططه الأصلية لتصميم عدساته بناءً على أسس نظرية محسوبة. وجدد بحثه عن متعاون، واختار هذه المرة إرنست آبي (1840-1905)، وهو أستاذ مساعد في الجامعة. بدأ التعاون الرسمي بين زايس، البالغ من العمر 50 عامًا، وآبي، البالغ من العمر 26 عامًا، في يوليو 1866، بهدف ابتكار عدسة غمر مائي بدقة تضاهي دقة عدسات إميل هارتناك.

كانت الخطوة الأولى في الإنتاج العقلاني للبصريات هي تحديث أساليب العمل في الورشة. وقد تحقق ذلك رغم بعض المقاومة من لوبير وبقية الموظفين الذين فضلوا التمسك بأساليبهم التقليدية. تمثلت الخطة في قياس كل خاصية من خصائص كل عنصر من عناصر العدسة قبل تصنيع العدسة الشيئية، وذلك لضمان دقة إعادة إنتاج النظام البصري. فعلى سبيل المثال، احتوت العدسة الشيئية D على 5 عدسات، كل منها مصنوعة من زجاج ذي معامل انكسار محدد، وانحناءات دقيقة، وبُعد بؤري محدد، ومسافات دقيقة. وكان لوبير قد درس أحد المتطلبات باستخدام مقاييس مرجعية زجاجية لمقارنة انحناء أسطح العدسات باستخدام ظاهرة حلقات نيوتن . وكان فراونهوفر قد توصل إلى الحل نفسه قبل ذلك بوقت طويل، لكن الإجراء ظل سرًا تجاريًا خاصًا بورشة عمله. فقام آبي بتصميم سلسلة من أجهزة القياس الجديدة لقياس الأطوال البؤرية ومعاملات الانكسار. وبحلول عام 1869، كانت نتيجة كل هذا الجهد واضحة. فظاهريًا، لم يطرأ تغيير يُذكر على المجاهر، ولكن بفضل ترشيد سير العمل، تم إنتاج المزيد من المجاهر بنفس الكوادر. تم تخفيض الأسعار بنسبة 25%.

أصبح بإمكان آبي الآن المضي قدمًا في المهمة الفعلية، ألا وهي حساب التصاميم النظرية للعدسات الموضوعية. وقدّمت له شركة زايس كل الدعم الممكن من ورشته، بالإضافة إلى مساعدة أكفأ عامل فيها، وهو أوغست لوبر. مع ذلك، واجه العديد من العقبات. ولم يكتمل العمل إلا في عام ١٨٧٢. أعاد آبي حساب العدسات الموضوعية الموجودة من A إلى F لإنتاجها بشكل منهجي، وأضاف أربع عدسات موضوعية جديدة ذات فتحة أكبر، من AA إلى DD، في هذه السلسلة. والأهم من ذلك، أنه أضاف ثلاث عدسات غمر مائي بدقة وجودة صورة تضاهي أي منتج متوفر من هارتناك أو غوندلاخ أو غيرهما من المنافسين. في الكتالوج رقم ١٩، "المجاهر وملحقاتها"، أُعلن أن "أنظمة المجهر المعروضة هنا جميعها مبنية على أساس الحسابات النظرية الحديثة للأستاذ إرنست آبي من يينا". لم تعد منتجات المنافسين تتفوق عليها، وانعكس ذلك أيضًا على الأسعار. بينما كان سعر أفضل مجهر 127 تالر في عام 1871، ارتفع في عام 1872 إلى 387 تالر لأفضل أنواعه. ومع ذلك، ظلّت التجارة مزدهرة، وحظي نظام العدسات الجديد بإشادة كبيرة في مؤتمر لعلماء الطبيعة والأطباء في لايبزيغ.

كافأت شركة زايس آبي على جهوده باتفاقية سخية لتقاسم الأرباح في ورش العمل، وجعلته شريكًا فيها عام ١٨٧٥. ومن شروط مشاركته المالية، كان على آبي عدم توسيع مسؤولياته في الجامعة. واعتُبرت الحسابات البصرية ملكًا للشركة، وممنوعة من النشر، وهو ما يتعارض مع خطط آبي الأصلية.

في 14 أكتوبر 1876، احتُفل بإتمام تصنيع المجهر رقم 3000، وارتفع عدد الموظفين إلى 60 موظفًا. في العام نفسه، انضم رودريش، نجل زايس، إلى الشركة، متوليًا مهامًا تجارية وإدارية، وأصبح شريكًا فيها عام 1879. كما قدم رودريش إسهاماتٍ جليلة في تصميم أجهزة التصوير المجهري. وظل كارل زايس نشطًا في الشركة بشكل يومي. تقديرًا لإسهاماته، مُنح كارل درجة الدكتوراه الفخرية من كلية جامعة يينا عام 1880 بناءً على توصية من زميله القديم، عالم الحيوان البروفيسور إرنست هاكل .

شجع إرنست آبي على تحديث الشركة وتوسيع نطاقها، بينما ظل زايس أكثر تحفظًا نوعًا ما نظرًا للنكسات العديدة التي واجهها. ومع ذلك، بحلول ثمانينيات القرن التاسع عشر، كان التحول إلى العمليات واسعة النطاق قد بدأ بالفعل.

بحلول عام ١٨٨٣، كانت الشركة تحقق نجاحًا تجاريًا راسخًا. نشرت الشركة كتالوجها رقم ٢٦ في مجلد مُجلّد ومُصوّر من ٨٠ صفحة، في طبعة محدودة من ٥٠٠٠ نسخة. وحرصت شركة زايس، المعروفة باقتصادها، على إلزام تجار التجزئة بتقاسم تكلفة ثلاثة أو أربعة غروشات فضية لكل نسخة. وكان تاجر التجزئة التابع للشركة في لندن، بيكر، يطلب في كثير من الأحيان ٤٠ عدسة أو أكثر في المرة الواحدة. بل إن الشركة بدأت بافتتاح مكاتب ميدانية داخل البلاد وخارجها.

بعد التغلب على مشكلة إنتاج العدسات الشيئية بناءً على الحسابات النظرية، بقيت مشكلة واحدة، ألا وهي إنتاج الزجاج البصري المناسب. في ذلك الوقت، كان الزجاج البصري يُستورد من إنجلترا أو فرنسا أو سويسرا، وكان يفتقر إلى الجودة والتوافر الموثوق واختيار الخصائص البصرية وسرعة التسليم. لم تكن الخصائص البصرية متسقة بين الدفعات، والأهم من ذلك، أن الزجاج المتوفر لم يكن مثاليًا للخصائص المحسوبة لتحقيق أفضل تصحيح في عدسة المجهر.

كان آبي وزايس مقتنعين بإمكانية تحسين الخصائص البصرية لعدسة المجهر بشكل أكبر إذا أمكن الحصول على زجاج ذي خصائص معينة. لسوء الحظ، لم يكن هذا النوع من الزجاج متوفرًا آنذاك. دعم زايس آبي مجددًا في عمله النظري، مستخدمًا موارد ورشته لإنتاج عدسات تستخدم سوائل في مجموعات ثلاثية لاختبار نظريته بحلول عام 1873، والتي عُرفت في الورشة باسم عدسات البوليوب. لم تكن مجموعات العدسات السائلة الثلاثية فكرة جديدة، فقد وصفها ديفيد بريستر في كتابه "رسالة في المجهر" عام 1837، المنشور في الموسوعة البريطانية. تتيح هذه العدسات الوصول إلى العديد من الخصائص البصرية التي لا يمكن الوصول إليها في الزجاج. مع ذلك، لم تكن مجدية تجاريًا. أثبتت هذه التجارب المكلفة وغير المجدية تجاريًا صحة تنبؤ آبي، إذ أصبح من الممكن تحقيق تصحيحات بصرية فائقة. كانت سلسلة عدسات آبي وزايس لعام 1872، بما في ذلك عدسات الغمر المائي، تضاهي أفضل ما صُنع في ذلك الوقت. ولأول مرة، تفوقت هذه العدسات على أي شيء آخر في العالم. شكلت هذه النتيجة حجةً لتطوير أنواع جديدة من الزجاج.

ناقش آبي مشكلة توسيع نطاق خصائص الزجاج البصري مع كبرى الشركات المصنعة دون جدوى، لكنه واصل البحث عن حل. استجاب زايس وآبي بحماس شديد لاستفسارات الكيميائي وفني الزجاج أوتو شوت عندما تواصل شوت مع آبي لطلب المساعدة في تحديد خصائص تركيبات كيميائية جديدة في الزجاج. كان شوت يتمتع بمهارة فريدة في إنتاج دفعات صغيرة من تركيبات الزجاج التجريبية بجودة عالية. اقتنع بالانتقال إلى يينا وتوسيع تجاربه. بعد عرض عشرات التجارب الناجحة، استخدم زايس مصداقيته وعلاقاته للحصول على دعم مالي من الحكومة البروسية لهذه الجهود. في غضون عامين من إنشاء مصنع الزجاج في يينا، تمكن زايس وآبي وشوت من تقديم عشرات الأنواع من الزجاج البصري ذي الخصائص المحددة بدقة، بتركيبات قابلة للتكرار وعلى نطاق واسع. ولا تزال الشركة تعمل حتى اليوم تحت اسم Schott AG.

في نفس المنشورات التي أعلنت عن خط إنتاج شركة شوت للزجاج، كشفت زايس عن مجموعة جديدة من العدسات الموضوعية، استنادًا إلى أعمال آبي، مُصححة وفقًا لمعايير أعلى من أي عدسات موجودة. وقد مثّلت هذه العدسات اللا لونية ثمرة تعاون دام قرابة عقدين من الزمن.

في ديسمبر 1885، أصيب زايس بجلطة دماغية خفيفة، تعافى منها تمامًا. وقد منحه الدوق الأكبر وسام الصقر الأبيض بمناسبة عيد ميلاده السبعين عام 1886، وهو العام نفسه الذي ظهرت فيه العدسات اللا لونية في الأسواق. مثّلت هذه العدسات التجسيد النهائي للتصميم النظري للعدسات، الذي استُلهم من زايس وأُتيح بفضله، ونفّذه آبي؛ إذ قدّمت جودة صورة غير مسبوقة. وقد أُعجب أعضاء مؤتمر الأطباء الروس بهذه العدسات الجديدة لدرجة أنهم منحوا زايس عضوية فخرية.

تمكن زايس من حضور الاحتفال بمناسبة إتمام تصنيع المجهر رقم 10000 في 24 سبتمبر 1886، والذي دُعي إليه جميع الموظفين وأزواجهم. كان حفلًا فخمًا لا يزال يُذكر في يينا لعقود. عانى زايس من تدهور سريع في صحته، وبعد عدة جلطات دماغية في الربع الأخير من عام 1888، توفي في 3 ديسمبر 1888. دُفن زايس في يينا.

في التحليل النهائي لإسهامات كارل زايس، لا بد من الاستنتاج أنه على الرغم من إدخاله العديد من التحسينات على آلية عمل المجهر، إلا أنه لم يقدم ابتكارات ثورية بنفسه. تمثلت إسهاماته الجوهرية في إصراره على تحقيق أعلى مستويات الدقة في عمله وفي منتجات موظفيه، وفي حرصه منذ البداية على الحفاظ على علاقات وثيقة مع العلماء الذين قدموا له رؤى قيّمة لتصميم مجاهره.

كانت أعظم إسهامات زايس هي سعيه الدؤوب لتحقيق فكرته في إنتاج عدسات مجهرية قائمة على النظرية، حتى بعد فشل جهوده وجهود بارفوس. ورغم أن آبي هو من أنجز المهمة النهائية، وليس هو، إلا أنه لا بد من الإشادة بزايس لإيقاظه شغف آبي بالبصريات، وتوفير كل الدعم الشخصي والمادي والمالي الممكن لهذا العمل الجبار. لم يكن إنتاج عدسة قائمة على تصميم نظري ممكنًا إلا بفضل حرفيين مهرة مدربين على العمل بأعلى دقة ممكنة، وهو ما لطالما أولى زايس له أهمية قصوى.

كان من بين الإنجازات الأخيرة قيادة عملية إعادة التنظيم الداخلي وتحويل ورشة عمل إلى مؤسسة كبرى. هذا التحول وحده هو ما مكّن من إنتاج المجاهر بأعداد كبيرة وبأعلى دقة. كان إرنست آبي القوة الدافعة وراء هذا التوسع، لكن زايس كان لها الكلمة الأخيرة ودعمت الجهود بكل قوة. أما ورش العمل المنافسة التي لم تتبنَّ حساب الأنظمة البصرية والتحول إلى مؤسسات كبرى، فقد كان مصيرها الفشل.

أشاد إرنست آبي بمساهمات كارل زايس في العديد من الخطابات الرئيسية وأنشأ نصبًا تذكاريًا من خلال تأسيس مؤسسة كارل زايس، كارل-زايس-شتيفتونغ ، والتي لا تزال قائمة حتى اليوم.

نادي كرة القدم كارل زايس يينا سمي تيمناً به. ^{[ 5 ]}

• فيليكس أورباخ : أعمال زايس ومؤسسة كارل زايس في يينا، الطبعة الثانية 1904

• حساب خصائص الزجاج - مساهمة كبيرة في نجاح شركتي زايس وشوت
• متحف البصريات في يينا
• جهاز عرض زايس
• القبة السماوية
• قائمة القبة السماوية

• سيرة كارل زايس
• موقع تاريخ شركة زايس، مؤرشف بتاريخ 5 فبراير 2023 على موقع Wayback Machine
• موقع موارد مجاهر زايس
• أول مجهر بسيط صنعه كارل زايس في عامي 1847/1848
• مجهر مركب مبكر من صنع كارل زايس
• مقال تاريخي عن شركة كارل زايس