Великите европейци - Фриц Цернике

През 19 век Карл Цайс променя нещата, но - ядец, пак има проблем. Заради пречупването на светлината, ако искаш да изследваш едноклетъчно в оптичен микроскоп, трябва да го оцветиш с багрило. Но пък багрилото убива гадинката и можеш да изследваш само мъртва тъкан. Което не е като да видиш как жив вирус се протяга, за да те докопа. Проблемът е огромен, задържа биологията и медицината до ниво, което не отговаря нито на техните възможности, нито на обществените нужди. 

И тук пак, както през 16 век, при създаването на микроскопа от холандеца Янсен, научната нужда си ражда друг холандец, който решава проблема. Името му е Фредерик, по-известен като Фриц Цернике.

Около 1930 Фриц Цернике е в университета в Грьонинген и обосновава теоретично фазово-контрастния метод, при който фазовото изместване на електромагнитната вълна се трансформира в контраст на интензитета, както и да се превежда това на нормален език. Откритието става покрай проблема с дифракционните решетки. Дифракционна решетка е стъкло с процепи, през които светлината преминава и се отразява на екран като светли и тъмни линии. Светлите са от лъчи с еднакви фази, тъмните – с противоположни. Но върху екрана има и тъй наречените „призраци“ – допълнителни тъмни линии от двете страни на изпъкващата светла. Обяснения за появата им много, но никое не харесва на Цернике. Той смята, че призраците са от фазови сигнали, получени от дефекти в самите процепи, доказва го и намира начин да преобразува фазовите промени, като в резултат прозрачни обекти стават видими. 

Методът може да се приложи, за да се реши и смущаващият микроскопски проблем с убиването на живата клетка. И Цернике измисля нещо просто – пластинка с процеп, която нарича „фазова“. Тя се слага в микроскопа, точно на пътя на светлината към лещите на обектива и отключва погледа на биолозите към цял един нов и жив свят. Фриц Цернике е роден през 1888 в Амстердам. И двамата родители са учители по математика, а в дома витае жив призрак - желанието за развитие на духа и интелекта. От малък Фриц показва интерес към физиката, химията и математиката. В средното училище е страхотен по науките и никакъв го няма по история, литература, езици. По-късно дори се налага да положи допълнителен държавен изпит по гръцки и латински, за да влезе в университета.

 През ученическите години Цернике използва всяка секунда, за да прави експерименти, задълбава в цветната фотография, изобретява фотокамера и миниатюрна астрономическа обсерватория, с която снима комета, решава трудни математически задачи. Не всеки разбира така щастието, но за него то е пълно. В университета учи химия като основен предмет, плюс физика и математика като допълнителни, а през 1913 е в Грьонинген като асистент по астрономия на прочутия професор Каптейн. Две години по-късно вече преподава математическа физика, а през 1920 става и пълен професор.

През първия период от научната си кариера, който се простира до 1930, Цернике се интересува най-вече от изследване на явления, свързани с произволните движения и групирането на частиците в молекулярни субстанции, отговаря на много от въпросите, свързани с теорията на флуктуационните явления, а се занимава и с приложна наука, като изобретява нов, много чувствителен галванометър.  

През 1930 е вече на 42 и покрай науката май не му остава много време за друг живот. Все пак в началото на годината се жени, а когато първата му съпруга умира през 1945, жени се втори път. Но, освен към жените, през 1930 Цернике се обръща към оптиката и така започва вторият етап от бляскавата му научна кариера, през който открива фазово контрастния метод. През 1933 той го представя на физико-медицински конгрес, но още не е усъвършенствал нещата достатъчно, за да стане истинска сензация. Като стига до прозрението как методът може практически да се приложи в микроскопите, той отива в заводите „Карл Цайс“. Обаче инженерите там му отговарят доста надменно: „Ако имаше нещо наистина важно в тази идея, ние досега щяхме вече да сме стигнали до нея“. 

Е, не са стигнали. И вероятно по този повод Цернике деликатно казва в речта си през 1953, когато получава Нобеловата награда за физика: „Когато погледна назад към тези събития, впечатлен съм от ограниченията на човешкия ум. Бързо се учим да подражаваме на онова, което другите вече са измислили или направили, но бавно успяваме да осъзнаем по-дълбоките връзки. А най-бавни сме в схващането на новите връзки или при прилагане на старите идеи в нова област“. Да, трудно приемаме новостите и за да се стигне до практическа реализация на голямото откритие на Фриц Цернике, трябва да се намеси Съдбата. 

ВСВ война вече е започнала, Холандия е окупирана от нацистите и по поръчка на висшето германско командване се прави преглед на нереализираните научни идеи и предложения, които евентуално биха могли да подпомогнат армията. Военните откриват идеята на Цернике, поглеждат укоризнено инженерите от „Карл Цайс“, а те се пляскат по челото и през 1941 започват да я реализират. Все пак истинското развитие на фазово-контрастния микроскоп става вече след войната. 

Откривателят му продължава да работи за усъвършенстване и разширяване възможностите за приложението му, а докато е гост професор в Балтимор, получава и цветни микроскопски изображения. Освен нобелът, той има и много други солидни научни признания. Нищо обаче не го спасява от коварната болест на Паркинсон, загнездена в мозъка му. Последните 6 години от живота на Фриц Цернике минават в мъки и в мъки си тръгва от света през 1966. Вероятно Природата го наказва, задето разкри някои нейни най-съкровени тайни.