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"Herr. Spencer war im wahrsten Sinne des Wortes ein Genie. Das Leben war für ihn kein Kampf um den Besitz dessen, was die Welt gemeinhin Gewinn nennt; niemandem war dies je gleichgültiger als ihm.“

– Hamilton L. Smith 1882, amerikanischer Professor, Biologe und Fotograf

Es ist im Allgemeinen ziemlich reduzierend, die Bildung eines bestimmten Feldes nur den Handlungen eines einzelnen Individuums zuzuschreiben. Typischerweise vereinfachen solche Ansichten der Geschichte den Ablauf der Ereignisse und neigen dazu, die vielen kleinen Beiträge zu überspringen, die bedeutende Veränderungen ermöglichten. Gleichzeitig ist es wichtig, die großen Wellen nicht zu unterschätzen, die bestimmte Personen in der Geschichte um sie herum schlagen können, und tatsächlich wäre es nur eine fragmentarische Darstellung der Entwicklung der amerikanischen optischen Industrie, ohne die immensen Beiträge von zu erwähnen Charles A. Spencer. Spencer war eine akribisch detailorientierte Figur, jemand, der sich ganz der Perfektionierung seiner Arbeit verschrieben hatte und sich dennoch bemühte, darüber hinauszugehen und in die Grube der Neugier zu springen, die die Welt der wissenschaftlichen Entdeckungen ist.

Spencer wurde 1813 in der kleinen Stadt Quality Hill, Lenox, New York, als Sohn der Eltern Ichabod Spencer und Mary Smith geboren, sein Vater hatte während des Krieges von 1812 als Offizier der US-Armee gedient. Er begann sein Studium an der Cazenovia Academy, anschließend Abschluss am Hobart College, bevor er nach Genf und schließlich zum Hamilton College in Clinton, New York, wechselte. Schon früh soll Spencer seine Begabung für wissenschaftliche Entdeckungen apokryphisch, wenn auch durchaus charakterlich zum Ausdruck gebracht haben, indem er im Alter von knapp zwölf Jahren sein erstes Objektiv konstruierte. In einer schriftlichen Abhandlung für die American Society of Microscopists, von der Spencer zum Ehrenmitglied ernannt wurde2, beschrieb Hamilton L. Smith, ebenfalls ein Mikroskopiker und bahnbrechender amerikanischer Wissenschaftler, Spencer als außergewöhnlich fleißig, sogar schon in jungen Jahren.

„Es existiert ein Porträt von ihm, das aufgenommen wurde, als er erst sechzehn Jahre alt war, und das ein sehr wahrheitsgetreues Abbild gewesen sein muss, denn es zeigt deutlich den Charakter des zukünftigen Mannes. Er blickt mit furchtlosem Blick geradeaus und liest bereits auf der Schriftrolle des Ruhms mit dem Namen Charles A. Spencer.“

– Hamilton L. Smith

Unzufriedenheit mit seiner Ausbildung entstand jedoch im jungen Spencer, teilweise aufgrund eines offensichtlichen Mangels an Fokus des Colleges auf die wissenschaftlichen Themen, die sein Interesse geweckt hatten, und aufgrund von Spencers eigenem Schuldgefühl als selbsternannter „Wohltätigkeitsstudent“ mit seinem Onkel einer der Treuhänder von Hamilton. Nachdem er das College verlassen hatte, bemühte sich Spencer, sein Studium in den Naturwissenschaften fortzusetzen und schließlich seine eigene Firma für wissenschaftliche Instrumente aufzubauen. Es sei darauf hingewiesen, dass die amerikanische optische Industrie, wie Spencer sie Anfang des 19. Jahrhunderts entdeckte, von importierten Instrumenten und Teilen dominiert wurde. Spencer würde einen Raum betreten, in dem er sich gegenüber den etablierten Optikherstellern Europas einen Vorteil verschaffen müsste, um auf dem amerikanischen Markt zu verkaufen. Obwohl genaue Details in Quellen über Spencers Leben spärlich sind, trat Spencer um 1838 in Partnerschaft mit seinem Cousin Hamilton Spencer als Hersteller feiner Teleskope und Mikroskope in die optische Industrie ein und operierte von einer Werkstatt in Canastota, New York aus. Zu dieser Zeit würde Spencer auch Mary Morris Stilwell heiraten, mit der sie mehrere Kinder haben würden. Obwohl sich die Partnerschaft mit Hamilton Spencer in den unmittelbar folgenden Jahren nach mangelndem finanziellen Erfolg auflöste, arbeitete Charles Spencer weiterhin auf dem Gebiet der Optik, insbesondere an der Entwicklung achromatischer Linsen.

Diese Linsentypen, die bisher von Charles Chevalier und Georges Oberhauser in Europa entwickelt wurden, korrigierten zwei Hauptverzerrungen, die bei Einzellinsen auftreten, die chromatische und die sphärische Aberration. Ersteres entsteht durch eine Linse, die unterschiedliche Wellenlängen zu unterschiedlichen Brennweiten bricht, was einen verzerrten Farbeffekt erzeugt, letzteres durch Lichtbrechung in einem anderen Winkel, je nachdem, wo es auf die Linse trifft, was die Gesamtbildqualität verringert. Spencer würde letztendlich erfolgreich Linsen herstellen, die diese Verzerrungen korrigieren, wobei seine Handwerkskunst so war, dass einige sogar die Theorie aufstellten, dass sein Erfolg von der Entdeckung einer neuen Glasart herrühren könnte. Stattdessen liegt Spencers Erfolg jedoch in der einfachen, aber sorgfältigen Herstellung seiner optischen Produkte, eine Praxis, die Spencer im optischen Bereich Lob einbrachte.

In seinen Memoiren über Spencers Leben schrieb Hamilton Smith: „Als Spencer 1847 für Dr. Gilman in New York arbeitete … gab es in der Stadt New York nicht mehr als vier oder fünf achromatische Mikroskope. Dr. Gilman, nachdem er Mr. Spencer eines davon, einen Chevalier, gezeigt hatte, bemerkte Mr. Spencer, dass er dachte, er könnte einen besseren machen, und der Arzt beschloss, ihn es versuchen zu lassen. Aufgrund seiner Bemühungen erstaunte Spencers Kreation Dr. Gilman für ihre Klarheit bei der Beobachtung selbst der schwierigsten Testmaterialien. Insbesondere bemerkte Spencer später in einem Brief, dass sein Zielfernrohr, obwohl es nicht das beste war, das er selbst herstellen konnte, gut geeignet war, um die Längsstreifen der Diatomee Navicula Hippocampus zu beobachten, einer Form von Mikroalgen und bemerkenswerter Maßstab für mikroskopische Beobachtungsleistung bei der Zeit. Im folgenden Jahr erlangte Spencers Mikroskopoptik große Berühmtheit, da der berühmte Mikroskopiker Jacob W. Bailey in einem Brief an die Herausgeber des American Journal of Science als weit überlegen gegenüber jedem französischen Design und von gleichem Kaliber bezeichnete feinste englische Optik.

Spencer war nicht zufrieden damit, nur den Maßstab für die Auflösung erreicht zu haben, und erwarb eine neue Kieselalgenprobe, die aus dem Wasser des Croton River in New York entnommen wurde, eine Probe, die sich unter mikroskopischer Beobachtung als schwieriger zu lösen erwies als Navicula Hippocampus . Spencer arbeitete unermüdlich daran, die neue Herausforderung zu meistern, die er sich selbst stellte, und produzierte schließlich ein neues Ziel, das in der Lage war, die Croton-Kieselalge aufzulösen. Spencer schickte seine Materialien zum Studium an Bailey, damals Professor für Chemie in West Point, dem dieser den Namen der neuen Entdeckung Navicula Spencerii gab. Bailey verteidigte Spencers Optik in einer späteren Veröffentlichung vor Kritikern des aufstrebenden amerikanischen Mikroskopherstellers und bemerkte insbesondere, wie er versuchte, die Vorstellungen zu korrigieren, dass „[beschuldigen] Sie mich [zunächst] der Unterschätzung der englischen Mikroskope; [zweitens] mit Überbewertung sowohl der Verdienste unseres eigenen Künstlers Spencer als auch der Schwierigkeiten von N. Spencerii als Testobjekt“. Zu diesem Zweck begrüßte Bailey die neuen Mikroskope von Spencer gegenüber ihrer europäischen Konkurrenz und erwähnte ferner einen Schriftwechsel mit Londoner Forschern über N. Spencerii , die mit den führenden englischen Mikroskopen im Gegensatz zu den ihnen gegebenen Proben „nichts machen konnten“. Bailey mit seinem Spencer-Zielfernrohr. Obwohl es nicht lange dauerte, bis europäische Mikroskopiker Spencers neuen Maßstab mit Verfeinerungen ihrer Mikroskope und Testmethoden lösten, festigte die durch diese Leistung verursachte Aufregung Spencers Ruf in Europa als einen, auf den man achten sollte.

„Wenn ich die Leistungen dieses Objektivs mit den aufgezeichneten Leistungen anderer Objektivgläser vergleiche, die von Zeit zu Zeit im Journal erschienen sind, kann ich mich der Überzeugung nicht erwehren, dass es das beste Objektiv ist, das jemals hergestellt wurde, und bei weitem das beste.“

– Alexander S. Johnson schreibt für das American Journal of Science and Arts

Tatsächlich stieß Spencer in den Jahren nach der Entdeckung von N. Spencerii nicht nur auf eine weitere neue Diatomee, die sein Zielfernrohr allein auflösen konnte, sondern übertraf seine europäische Konkurrenz in Bezug auf das Auflösungsvermögen relativ konstant. Spencers neue Herausforderung und eine seiner hartnäckigsten Bestrebungen in den 1850er und 60er Jahren war sein Bestreben, Objektive mit immer größeren Öffnungswinkeln herzustellen, dh Winkel vom Brennpunkt bis zu den Enden des Linsendurchmessers. Zu diesem Zeitpunkt im 19. Jahrhundert war man sich auf dem Gebiet der Mikroskopie allgemein darüber einig, dass Objektive mit Öffnungswinkeln von mehr als 135° einfach nicht das Auflösungsvermögen boten, um die feinen Details zu sehen, die von den damaligen Wissenschaftlern gewünscht wurden. Spencer blieb jedoch davon überzeugt, dass Objektive mit großen Öffnungswinkeln hergestellt werden könnten, die ihre flacheren Kollegen übertreffen könnten. Spencer würde eine Reihe solcher Weitwinkelobjektive herstellen, sogar einige mit einem Öffnungswinkel von bis zu 175 °. Für seine Mühe fand Spencer seine Hypothese bestätigt, da seine weitwinkligen Objektive erfolgreich das gewünschte Auflösungsvermögen lieferten und teilweise zu einer branchenweiten Neubewertung der Praxis beitrugen, Objektive mit großen Öffnungswinkeln zu vermeiden. Hamilton Smith schlägt in seinen Memoiren einen möglichen Ursprung für dieses allgemeine Missverständnis der damaligen Mikroskopie vor, nämlich dass der Prozess der Vergrößerung des Öffnungswinkels so mühsam, schrittintensiv und anfällig für Defekte war, die dafür verantwortlich gemacht werden müssten Die Mehrheit der Mikroskophersteller, die es versuchten, stoppte, bevor der Prozess vollständig verfeinert war, und führte dementsprechend zu Objektiven, die schlechter abschnitten als ihre flachwinkligen Verwandten. Bis zu diesem Punkt beschreibt Smith, dass Spencer volle zwei Jahre zwischen der anfänglichen Entwicklung eines 170°-Objektivs und seiner zufriedenstellenden Verfeinerung für den Verkauf brauchte. Spencers weitreichende Ziele trugen die Früchte seiner Investition und machten ihn nicht nur als Pionier der amerikanischen Mikroskopie, sondern auch als weltweite wissenschaftliche Persönlichkeit auf seinem Gebiet noch bekannter.

In einem besonders anekdotischen Fall von Spencers Arbeit, der klar für sich selbst spricht, liegt die Geschichte von Robert B. Tolles, einem jungen Mann mit begrenzter formaler Bildung, der, nachdem er über Spencers Werkstatt in Canastota, New York, gestolpert war, so fasziniert von der Branche wurde dass er es sich zur Aufgabe gemacht hat, daraus seine eigene Lebensaufgabe zu machen. Ab 1843, nach seinem schicksalhaften Besuch, wurde Tolles Spencers Lehrling, schuf im Laufe seiner Amtszeit eine Reihe von Erfindungen und verdiente sich selbst den Titel eines bahnbrechenden Wissenschaftlers. Tolles hielt seine Ausbildung fünfzehn Jahre lang aufrecht und arbeitete ab 1858 auf eigene Faust, bevor er schließlich eine leitende Position bei den Boston Optical Works annahm. Wie Spencer arbeitete Tolles eifrig an seinem Handwerk und schuf Werke, die sowohl komplizierte Kunstwerke als auch präzise kalibrierte wissenschaftliche Geräte waren. Obwohl er finanziell weniger erfolgreich sein würde als Spencer, würde Spencers Lehrling als produktiver Optiker mit vielen Erfindungen in die Geschichte eingehen.

Bis 1854 hatte Spencer eine neue Partnerschaft mit AK Eaton geschlossen, die dem Paar gute Dienste leistete, insbesondere nachdem er sich eine Reihe lukrativer Verträge gesichert hatte, darunter den Bau des Teleskops am Litchfield Observatory am Hamilton College, New York. Das damals größte Teleskop des Landes wurde 1856 fertiggestellt und erhielt 10.000 US-Dollar an Spencer und Eaton. Im selben Jahr erhielten die beiden den Auftrag zum Bau eines Heliometers am Dudley Observatory in Albany, New York. Um seine Aufgabe gründlich zu recherchieren, unternahm Spencer eine sechsmonatige Reise nach Europa, um die damals gebauten führenden Beispiele zu studieren. Obwohl Spencers Reise in Bezug auf die geknüpften Kontakte und das gewonnene Wissen produktiv war, war sie letztendlich eine vergebliche Reise, da das Projekt von seinen Gönnern an den Rand gedrängt wurde. Während das Dudley-Projekt mit Problemen seiner Gönner konfrontiert war, trug Spencer jedoch auch seinen eigenen Anteil an Schwierigkeiten in Bezug auf seine Geschäftsführung. Spencer-Mikroskope waren hoch angesehen und seine Werkstatt erhielt viel Nachfrage, aber Spencer selbst begann sich einen Ruf für Verspätung und unerfüllte Bestellungen zu entwickeln, wobei er irgendwann angeblich „20.000 bis 25.000 USD oder mehr“ in unvollständigen Bestellungen auf einmal anhäufte. Obwohl Spencer die Quelle seiner Stärke als Mikroskophersteller war, verlangsamte Spencers Akribie bei der Sicherstellung, dass jedes von seiner Werkstatt hergestellte Produkt seinen hohen Standards entsprach, die Produktion erheblich und schränkte das Wachstum seines Unternehmens erheblich ein.

Während Spencers Vermögen ihn bisher auf seinem Gebiet berühmt gemacht hatte, würde Spencer im Herbst 1873 vor einer seiner bisher größten Herausforderungen stehen. In den dazwischenliegenden Jahren nach dem Scheitern des Dudley Observatory-Projekts trennten sich Eaton und Spencer, und Spencer nahm stattdessen die Arbeit mit seinen Söhnen in seiner Canastota-Werkstatt auf. In einer Herbstnacht gegen 23:00 Uhr fing das Gebäude neben Spencers Werkstatt Feuer und wurde von Flammen verschlungen. Die ganze Nacht bis zum Morgen brannte Spencers Werkstatt mit ihrer Sammlung von Präzisionsinstrumenten und noch nicht fertig gestellten Produkten vollständig in Schutt und Asche. Das Feuer erwies sich als lähmender Verlust für den akribischen Handwerker, der es jahrzehntelang bewohnt hatte, aber es würde Spencers Arbeit kein Ende bereiten. Spencer und seine Söhne zogen 1875 nach Genf, New York, und begannen für die Geneva Optical Company zu arbeiten, wo sie zwei Jahre lang blieben, bevor sie erneut in unabhängige Betriebe umzogen und nun den Firmennamen CA Spencer & Sons annahmen. Spencers Firma wurde auf der Pariser Ausstellung 1878 für ihre vorbildlichen Mikroskopobjektive mit einer Goldmedaille ausgezeichnet. Dies würde jedoch eine von Spencers letzten Auszeichnungen sein, da er am 28. September 1881 nach drei Wochen von einer Krankheit heimgesucht wurde.

Spencers Vermächtnis würde von seinem Sohn Herbert Spencer weitergeführt, der, nachdem er 1880 die Werkstatt seines Vaters verlassen hatte, um unabhängig zu arbeiten, die HR Spencer Company in Cleveland, Ohio, gründete. Dennoch war das Gebiet der amerikanischen Optik zu Herbert Spencers Zeit nicht mehr die desolate Industrie, die sein Vater vorgefunden hatte. Bis zum Ende des 19. Jahrhunderts waren andere führende lokale Hersteller von hochmodernen Optiken entstanden, darunter die berühmte Bausch & Lomb Optical Company, und neue europäische Hersteller begannen, an Popularität zu gewinnen, insbesondere Carl Zeiss. Doch wie sein Vater fand auch Herberts hervorragende Handarbeit in seinem Unternehmen trotz verschärfter Konkurrenz einen Platz in der Branche. 1890 verlegte Herbert Spencer die Firma erneut, diesmal nach Buffalo, New York, wo sie letztendlich bleiben sollte. Er ging außerdem eine Partnerschaft mit Fred L. Smith ein und gründete sein Unternehmen unter dem Namen Spencer and Smith. 1895 in Spencer Lens Company umstrukturiert, gedieh das Unternehmen unter der Führung des jüngeren Spencer und expandierte zu einem führenden amerikanischen Optikhersteller. Leider war Spencers Führung nicht von Dauer, da er von einer Krankheit heimgesucht wurde und am 7. Februar 1900 verstarb. Mit dem Tod der Familie Spencer wurde externes Fachwissen in Form von Hermann Kellner von Zeiss und Carl Dieckmann hinzugezogen. Obwohl der Verlust für das Unternehmen ziemlich schädlich war, erholte es sich mit der Zeit und verdiente sich stetig einen Ruf als Lieferant von hochwertigen Optiken und wissenschaftlichen Instrumenten.

Nichtsdestotrotz wurde das Unternehmen, dessen Ursprünge den Grundstein für die amerikanische optische Industrie legten, allmählich von späteren Neuzugängen auf dem Gebiet abgelöst, allen voran Bausch & Lomb. Auch ausländische Optikhersteller wie Zeiss gewannen zunehmend an Bedeutung im amerikanischen Optikbereich, insbesondere was die Herstellung von Glas für den Instrumentenbau anbelangt.

Insbesondere dieser letzte Punkt würde im Ersten Weltkrieg zu einem Problem der nationalen Sicherheit werden, wenn deutsche Importe nicht mehr rentabel wären und die Nachfrage nach Instrumenten stark zunehmen würde. Daher erlebten sowohl die Spencer Lens Company als auch Bausch & Lomb nach dem Ersten Weltkrieg und der Notwendigkeit des amerikanischen Militärs, die lokale Produktion von optischem Glas zu steigern, einen Anstieg der Investitionen, um die Nachfrage zu befriedigen. In den 1920er Jahren produzierte die Spencer Lens Company eine Vielzahl optischer Produkte, von ihrer ursprünglichen Stärke in Mikroskopen bis hin zu Optiken für Fotografie und Projektion. Der Erfolg des Unternehmens wurde jedoch durch die Weltwirtschaftskrise zutiefst erschüttert und öffnete 1935 die Tür für einen Kauf durch seinen Konkurrenten, die American Optical Company. Das Werk in Buffalo würde den Betrieb unter American Optical fortsetzen, und die vom Werk hergestellten Mikroskope würden etwa zehn Jahre lang eine "Spencer" -Marke unter dem Logo von American Optical behalten, bevor das Unternehmen schließlich 1945 vollständig in American Optical aufgenommen wurde.

Die Spencer Lens Company, ihr Gründer, Herbert Spencer, und die bahnbrechenden Unternehmen seines Vaters, Charles A. Spencer, repräsentieren alle den Höhepunkt von über hundert Jahren Bemühungen einer bemerkenswerten Gruppe von Einzelpersonen. Spencer wurde trotz all seines bisher beschriebenen Genies in seiner Arbeit von einer Vielzahl von Menschen unterstützt: seinem Sohn Herbert, Tolles, Eaton und unzähligen anderen Partnern, Assistenten und Handwerkern, die zum Gesamtergebnis des wissenschaftlichen Fortschritts beitrugen. Trotzdem bleibt die Geschichte von Charles Spencer inspirierend und eine, die einen mikrokosmischen Blick auf den wissenschaftlichen Prozess in Aktion bietet, die kumulative Wirkung erheblicher individueller Beiträge.

Weiterführende Lektüre

Thomas, Johannes. "Ich habe gesehen, wie sie Mikroskope gemacht haben." Büffel: American Optical Company: Instrument Division, 1937.

Eine kurze Beschreibung des Spaziergangs durch das ehemalige Werk der Spencer Lens Company in Buffalo, New York im Jahr 1937, wie es unter der American Optical Company existierte.

Literaturverzeichnis

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• Blackham, Geo. E. „Memoiren von Robert B. Tolles.“ Verfahren der American Society of Microscopists 6 (1884): 41–46.
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• Krauss, William C. „Die Schuld der amerikanischen Mikroskopie an Spencer und Tolles.“ Transaktionen der American Microscopical Society 23, (1902): 19–30.
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• Willen, Stewart. "Wie der Große Krieg die Optikindustrie verändert hat." Optik und Photonik News 27, No. 1 (2016): 40-47.