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Le 17 novembre 1846, un jeune mécanicien de 30 ans, Carl Zeiss, ouvre un atelier et un petit magasin au numéro 7 de la rue Neugasse. Fort de sa solide formation théorique, de son expérience et de ses relations avec les scientifiques et mathématiciens de l'Université de Iéna, Zeiss ne met que quelques mois à se forger une clientèle, qui lui demande de réparer des appareils et instruments scientifiques ou de les créer sur mesure. Il propose également des lunettes, des balances, des appareils de dessin, des télescopes, etc. En 1847, fort de son succès, Zeiss engage un assistant et un apprenti. Il loue également deux locaux situés au numéro 34 de la rue Wagnergasse. A partir de l'été 1847, Zeiss suit le conseil de son professeur, le botaniste Mattias Jacob Schleiden, et consacre toute son énergie à créer un microscope de base. En septembre 1847, il produit ses premiers microscopes à loupe.
Début 1850, les ateliers Zeiss, qui jouissaient déjà d'une bonne réputation auprès des utilisateurs de microscopes en raison de la qualité de leur travail, connaissent une recrudescence des demandes en matière d'instruments d'observation. A cette époque, les scientifiques et les médecins montrent un intérêt croissant pour les microscopes composés, qui sont les seuls instruments à leur fournir le degré de grossissement approprié. La recherche empirique utilisée dans le cadre de la construction des systèmes optiques est extrêmement longue à porter ses fruits, ce qui, dans un premier temps, dissuade Zeiss de construire ces instruments complexes. Il est en outre convaincu qu'il existe une méthode scientifique permettant de déterminer les éléments individuels des systèmes optiques. Cependant, à partir de 1857, la concurrence le pousse à utiliser la méthode traditionnelle pour construire des microscopes composés.