Belakangan ini, kekhawatiran terbesar dunia adalah epidemi pneumonia mahkota baru. Dalam sejarah, manusia telah berkali-kali terserang penyakit menular seperti wabah dan kolera, namun untuk waktu yang lama tidak ada yang tahu penyebab sebenarnya dari penyakit-penyakit tersebut. Baru pada abad kesembilan belas orang menyadari bahwa penyakit tertentu disebabkan oleh mikroorganisme tertentu dengan bantuan mikroskop optik apokromatik jenis baru.
Dalam sejarah, penyakit menular telah menyebabkan banyak korban jiwa bagi manusia (Sumber gambar: theguardian)
Komponen terpenting dari mikroskop optik adalah lensa kaca. Saat ini, kaca dapat dilihat di mana-mana dalam hidup kita, dan kaca yang digunakan untuk instrumen kelas atas juga muncul tanpa akhir. Namun, lebih dari seratus tahun yang lalu, produksi kaca masih menggunakan teknik tradisional yang diturunkan selama ribuan tahun. Saya ingin mengembangkan kaca kelas atas untuk mikroskop. Ini tidak mudah. Otto Schott, seorang ilmuwan Jerman yang memecahkan masalah ini, yang menjadikan penelitian kaca sebagai ilmu.
Di seluruh ilmu pengetahuan modern, hampir setiap orang memiliki gelar doktor, tidak terkecuali Schott. Namun, jalur Schott ke sekolah sangat sulit, dan dia hampir gagal mendapatkan gelar.
Otto Short di masa mudanya (Sumber gambar: Wikimedia)
Transfer atau transfer
Schott lahir di sebuah keluarga kaca di Jerman pada tahun 1851, dan nenek moyangnya telah membuat kaca selama tiga generasi. Di sekolah menengah, Schott memiliki nilai bagus dalam fisika dan kimia, jadi ayahnya berharap dia bisa membantunya meningkatkan proses pembuatan kaca melalui apa yang dia pelajari. Seperti kata pepatah, Mendengar lebih baik daripada melihatnya. Tak lama setelah lulus dari sekolah menengah, Short memulai studi tur, mencoba mempelajari kebenaran dari jalur produksi. Dalam satu tahun, ia mengunjungi berbagai pabrik kimia dan pabrik kaca di Eropa, serta mempelajari teknik analisis kimia kualitatif dan kuantitatif di pabrik kimia yang menghasilkan garam asam basa. Setelah beberapa pemeriksaan, Schott menemukan bahwa sebagian besar pabrik kaca terlalu mengandalkan pengalaman tradisional, dan kualitas kacanya tidak merata, dan teori ilmiah sangat dibutuhkan untuk meningkatkan level kaca.
Pabrik kaca pada abad ke-19 (Sumber gambar: Science Photo Library)
Untuk meningkatkan keterampilan teoretisnya, Schott memutuskan untuk kuliah di universitas untuk berlatih, yang pertama ditujukan pada RWTH Aachen University yang baru didirikan. Di Aachen, Schott belajar dari Landolt, seorang ahli kimia Jerman yang terkenal pada saat itu, dan mengembangkan keterampilan keras dalam menggabungkan fisika dan kimia. Tetapi bagaimanapun, sekolah itu tidak didirikan untuk waktu yang lama dan kondisi eksperimental terbatas.Setelah tiga tahun, ia dipindahkan ke Universitas Würzburg yang bersejarah. Begitu menginjakkan kaki di tanah Würzburg, Schott berteriak menyesal, ternyata Würzburg tidak memiliki laboratorium kimia! Sulit bagi wanita pintar untuk memasak tanpa nasi, dan Schott, yang sangat ingin lulus, tidak ragu sama sekali, dan memutuskan untuk bergegas ke Universitas Leipzig yang lebih bersejarah untuk mencoba peruntungannya.
Universitas Leipzig pada abad ke-19 (Sumber gambar: Wikimedia)
Ada pepatah yang mengatakan bahwa seorang pekerja harus mengasah peralatannya terlebih dahulu jika dia ingin melakukan pekerjaannya dengan baik. Kondisi eksperimental yang lengkap di Universitas Leipzig telah membuat SCHOTT semakin bertenaga. Melalui banyak percobaan, ia menemukan bahwa jika natrium silikat atau campuran gipsum, natrium sulfat dan karbon digunakan sebagai bahan baku, maka kehilangan sulfur saat pembuatan kaca dapat dikurangi. Jika laju penambahan bahan mentah diperlambat, peleburan penuh dapat lebih terwujud, secara efektif menghindari cacat seperti pori-pori dan partikel. Dia juga mencoba menggunakan dinamika molekuler untuk menjelaskan proses kristalisasi kaca, berpikir bahwa kaca adalah larutan padat dari kristal silikat yang dilarutkan dalam silikat amorf, dan proses kristalisasi adalah proses pengendapan kristal silikat.
Pada awal musim panas 1874, pada usia 23 tahun, Schott menyelesaikan disertasi doktoral berjudul "Teori dan Riset Praktis Pembuatan Kaca" dan menyerahkannya ke Jurusan Filsafat Universitas Leipzig. Namun, yang tidak pernah dia duga adalah sesuatu yang lebih buruk daripada yang dia cari di laboratorium sejak awal.
Ilustrasi dalam tesis Schott (sumber gambar: "Modern Physics Knowledge")
Terlalu sulit untuk mendapatkan gelar
Ternyata ahli kimia terkenal Kolbe bertanggung jawab untuk meninjau makalah Schott. Körber adalah murid kebanggaan ahli kimia Weiler (catatan) dan asisten Bunsen (catatan), seorang master kimia Jerman terkemuka. Dia adalah orang pertama yang mengusulkan konsep "sintesis" dalam kimia. Namun, Kolbe adalah "lelaki tua aneh" yang pernah bekerja sebagai editor sains di sebuah penerbit dan selalu skeptis terhadap orang lain. Bahkan pemenang Hadiah Nobel pertama bidang kimia, Van Tehoff, diejek dengan kejam olehnya. . Oleh karena itu, ketika tesis Schott jatuh ke tangan Kolbe, Kolbe sangat jijik. Dia tidak hanya mengkritik kemampuan menulis Schott yang buruk, tetapi juga percaya bahwa pembuatan kaca hanyalah sebuah teknologi, bukan teknologi tingkat tinggi. Secara ilmiah, SCHOTT tidak bisa mencapai level ahli kimia yang berkualifikasi.
Ahli kimia Jerman Kolbe (sumber gambar: Britannica)
Short tidak berani mengabaikan penilaian Kolbe dan langsung merevisi makalahnya. Namun, ketika dia menyerahkan makalah yang direvisi kepada Kolbe, yang terakhir sekali lagi meluncurkan keterampilan mengejek, percaya bahwa sikap Schott tidak cukup benar, dan dia tidak sepenuhnya memodifikasinya menurut pendapatnya. Baiju melewati celah tersebut, dan dalam sekejap mata, di penghujung tahun, Schott sedikit tidak terkendali, dan sekali lagi mengirimkan makalahnya ke jurusan filsafat Universitas Leipzig. Setelah Kolbe mengetahuinya, dia sangat merasa bahwa Schott tidak menghormatinya. Dia tidak hanya memberikan ulasan buruk yang besar pada makalahnya, dia juga mendorong pengulas lain untuk menolaknya.
Short sangat tidak berdaya dan berencana untuk pindah lagi. Tahun berikutnya, dia masuk Universitas Jena. Untungnya, dosen peninjau Universitas Jena jauh lebih toleran daripada Kolbe, setuju bahwa Schott, melalui kombinasi teori dan eksperimen, tidak hanya menjelaskan fenomena khusus dalam proses pembuatan kaca, tetapi juga mengusulkan perbaikan baru. Setelah berjuang selama lebih dari setengah tahun, Short akhirnya mengantarkan masa depan yang cerah, dan dengan nyaman mengenakan topi dokternya.
Tesis doktor Otto diterbitkan ulang pada tahun 2001 (Sumber gambar: Verlag)
Gelas kecil, fungsinya bagus
Lelah dengan studinya, Schott memutuskan untuk meninggalkan menara gading. Dia mengubah loteng dan ruang bawah tanahnya menjadi laboratorium. Dia biasanya bekerja di pabrik kimia pada siang hari dan melanjutkan penelitian favoritnya di laboratorium pada malam hari. Dalam beberapa tahun terakhir, ia menerbitkan sejumlah besar makalah tentang produksi kaca, mencakup hampir semua hal mulai dari komposisi dan ekstraksi bahan baku kaca hingga pengerasan dan pendinginan selama pemrosesan.
Namun, penelitian Schott agak menghibur diri dan belum diterapkan. Pada tahun 1881, sepucuk surat benar-benar mengubah nasib Schott. Pengirimnya adalah Abbe, profesor fisika di Universitas Jena. Dia membantu Zeiss berkembang menjadi produsen mikroskop terkemuka di dunia dengan teori optik canggih. Namun, dia masih tidak dapat memecahkan masalah penghapusan penyimpangan kromatik dalam sistem mikroskop, jadi dia menulis untuk mencari SCHOTT Tolong.
Abbe dan mikroskop penemuannya (Sumber gambar: Analysys Instruments)
Kita tahu bahwa ketika sinar matahari melewati prisma, cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda akan dibiaskan secara berbeda, yang akan menghasilkan spektrum dari merah ke ungu, yaitu dispersi. Akibat fenomena dispersi, saat cahaya melewati lensa cembung mikroskop, bayangan yang terbentuk pasti akan menjadi kabur. Salah satu solusinya adalah menambahkan lensa cekung di belakang lensa cembung untuk menyatukan kembali cahaya. Tetapi bagaimanapun juga, titik fokus dari berbagai warna cahaya itu berbeda.Untuk mendapatkan gambar yang jelas, dispersi relatif (yaitu, rasio perbedaan indeks bias cahaya dengan panjang gelombang berbeda) dari kedua kacamata harus disesuaikan, meskipun masalah ini telah dikenali oleh komunitas ilmiah sejak awal. Namun karena teknologi pembuatan kaca tidak ditanggapi dengan serius, ternyata belum mampu menyelesaikannya dengan baik.
Fenomena penyebaran cahaya (Sumber gambar: Wikimedia)
Setelah menerima surat Abbe, Short mulai bereksperimen tanpa henti. Dia mencoba secara sistematis menambahkan unsur-unsur mineral yang tersedia pada saat itu ke kaca meleleh, dan melakukan pengukuran rinci sifat optik kaca asam fosfat, kaca asam borat, kaca silikat, dan kaca borosilikat. Setelah hampir seratus percobaan, Schott sangat terkejut menemukan bahwa jika asam borat ditambahkan ke lensa cekung tertentu, spektrum wilayah cahaya biru-ungu dapat dikurangi agar sesuai dengan dispersi relatif lensa cembung.
Berkat upaya SCHOTT dan Abbe, Zeiss segera meluncurkan jenis baru mikroskop optik apokromatik.Teleskop astronomi dan peralatan kamera yang terbuat dari kaca yang sama juga muncul, yang sangat mendorong perkembangan ilmu alam seperti kedokteran. Belakangan, untuk mempererat kerja sama dengan Abbe, Schott hanya pindah ke Jena dan mendirikan pabrik kaca optik pertama di dunia pada tahun 1884.
Otto Short (Sumber gambar: Stone Forest)
Selain kaca optik, SCHOTT juga telah mengembangkan banyak kaca mata medis khusus, misalnya menemukan kaca yang mengandung litium yang hampir tidak memiliki pemuaian panas, dan termometer yang dibuat darinya sangat akurat. Selain itu, SCHOTT juga telah menyelesaikan masalah peleburan kaca berkualitas tinggi, yang telah mendorong perkembangan industri kaca secara signifikan. Setelah penjelajahan SCHOTT yang tak kenal lelah, penelitian kaca benar-benar telah menjadi ilmu. Saat ini, Jena, Jerman telah menjadi "Modal Optik" yang terkenal di dunia. Universitas Jena juga memiliki Institut Penelitian Bahan SCHOTT. Kontribusi besar SCHOTT bagi ilmu kaca dunia telah dikenang oleh banyak orang.
Rumah Schott di Jena, Jerman (Foto kredit: Gelbe Seiten)
-------------------------------------------------- -----------------
Profil karakter:
Otto Schott (1851.12.7-1935.8.27), ahli kimia dan kaca optik Jerman, dikenal sebagai "bapak kaca modern" dan mendirikan pabrik kaca optik pertama di dunia. SCHOTT berhasil memecahkan masalah goresan dalam pembuatan kaca, memecahkan masalah peleburan kaca pada suhu yang lebih tinggi dengan memperkenalkan tungku gas regeneratif, dan sepenuhnya memecahkan masalah menghilangkan aberasi kromatik dalam sistem pencitraan optik.
Catatan:
Friedrich Weiler: Ahli kimia Jerman, terkenal dengan sintesis urea sintetis pertama.
Robert Wilhelm Bunsen: Ahli kimia Jerman, dan Kirchhoff bersama-sama menemukan metode analisis spektroskopi, setelah menganalisis dan mengidentifikasi ribuan zat anorganik, dan memberikan kontribusi yang signifikan terhadap analisis dan pengukuran anorganik.
referensi:
Wu Xian. Bapak ilmu material kaca modern-Otto Short. Modern Physics Knowledge, 2018 (1): 65-70.
Lin Zhuan. Abbe, SCHOTT, Zeiss dan Jena Glass. (2017-2-16).
Winkelmann A, Schott O. Ueber die Elasticität und über die Zug- und Druckfestigkeit verschiedener neuer Gläser in ihrer Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung. Annalen der Physik, 1894, 287 (4): 697-729.
Winkelmann A, Schott O. Ueber thermische Widerstandscoefficienten verschiedener Gläser di ihrer Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung. Annalen der Physik, 1894, 287 (4): 730-746.
Penulis: Zhu Lei
- Konsultan Soviet Li De, menggunakan Maotai untuk mandi? Fakta: Tidak ada wine di kolam pembuatan bir, jadi bagaimana Anda bisa mandi?
- Tentara Jepang kehilangan meriam dan menawarkan hadiah besar, tetapi surat itu dikirim kepada raja: Saya ingin menukarnya dengan seratus senapan mesin
- "Hujan granat" Li Yunlong benar: Meskipun banyak dibangun di daerah perbatasan, kinerjanya tidak bagus
- Karena staf pelatihan ingin berganti pekerjaan, Wang Bicheng dipromosikan, He Qizong digunakan kembali, dan hidupnya telah berubah.
- Brigade memenangkan gelar kehormatan, langka! Dihadapkan dengan keraguan, janda Xu Xiangqian menemukan jawabannya
- Ayah dari komandan Tentara Anti-Jepang, pergi ke pegunungan untuk membujuk putranya agar menyerah, putranya melepas jaket ayahnya dan melepaskan tiga tembakan
- Dalam pertarungan tangan kosong, pemimpin regu Jepang berpura-pura mati, tetapi ditemukan oleh juru masak dan dibunuh oleh granat
- Melihat sedang dibuat pangsit, brigade kulit memiliki terobosan yang ajaib! Para prajurit memar kaki mereka dan berjalan dengan gigi terkatup
- Pengepungan tentara Jiang gagal, ulasan 5 poin Peng Dehuai: komandan terlalu jauh untuk mengontrol pasukan
- Prajurit Anti-Perserikatan Bangsa-Bangsa bermata satu, bersumpah untuk membalas Yang Jingyu! Pertempuran berdarah dengan tentara Jepang, dikorbankan pada usia 28