1. Kehidupan dan Pendidikan
Ernst Ruska menunjukkan minat awal dalam sains dan melanjutkan pendidikannya di institusi terkemuka, membentuk asas bagi penemuan revolusionernya dalam bidang optik elektron.
1.1. Kelahiran dan Zaman Kanak-kanak
Ernst Ruska dilahirkan di Heidelberg, Jerman, pada 25 Disember 1906. Beliau membesar dalam persekitaran keluarga yang menggalakkan pembelajaran dan minat terhadap sains, dengan bapanya sendiri merupakan seorang profesor. Salah seorang abangnya, Helmut Ruska, kemudian menjadi seorang doktor perubatan yang juga terlibat dalam bidang yang berkaitan dengan mikroskopi.
1.2. Tahun Akademik dan Penyelidikan Awal
Ruska memulakan pendidikan tingginya di Technische Universität München dari tahun 1925 hingga 1927. Selepas itu, beliau melanjutkan pengajiannya di Technische Hochschule Berlin (kini dikenali sebagai Technische Universität Berlin), di mana minatnya terhadap optik elektron mula berkembang. Di sana, beliau mengemukakan hipotesis bahawa mikroskop yang menggunakan elektron, yang mempunyai panjang gelombang 1000 kali lebih pendek daripada cahaya, dapat menghasilkan gambaran objek yang jauh lebih terperinci berbanding mikroskop cahaya, yang pembesarannya terhad oleh saiz panjang gelombang cahaya. Pada tahun 1931, beliau berjaya menunjukkan bahawa gegelung magnet boleh berfungsi sebagai kanta elektron. Melanjutkan penemuan ini, pada tahun 1933, beliau menggunakan beberapa gegelung magnet secara bersiri untuk membina mikroskop elektron yang pertama.
2. Kerjaya Saintifik dan Pencapaian Utama
Sepanjang kerjaya saintifiknya, Ernst Ruska telah membuat sumbangan yang sangat penting dalam pembangunan teknologi mikroskop elektron, dari peringkat konsep awal hingga pembinaan instrumen komersial dan penyelidikan lanjutan.
2.1. Pembangunan Mikroskop Elektron
Pembangunan mikroskop elektron oleh Ernst Ruska merupakan pencapaian revolusioner yang bermula dengan penemuan prinsip asas kanta elektron. Pada tahun 1931, Ruska, bersama-sama dengan Max Knoll, berjaya menunjukkan bahawa gegelung magnet boleh berfungsi sebagai kanta yang boleh memfokuskan aliran elektron, serupa dengan bagaimana kanta kaca memfokuskan cahaya. Penemuan ini adalah asas kritikal kerana ia membuka jalan untuk mengawal dan memanipulasi pancaran elektron. Berdasarkan prinsip ini, Ruska terus membangunkan reka bentuk dan pada tahun 1933, beliau berjaya membina prototaip mikroskop elektron yang pertama. Mikroskop ini, walaupun masih di peringkat awal, membuktikan konsep bahawa elektron, dengan panjang gelombang yang jauh lebih pendek daripada cahaya, membolehkan pembesaran dan resolusi yang tidak mungkin dicapai dengan mikroskop optik tradisional.
2.2. Aktiviti di Siemens dan Institusi Lain
Selepas menamatkan pengajian PhD pada tahun 1933, Ernst Ruska terus menumpukan kerjanya dalam bidang optik elektron. Beliau memulakan kerjaya profesionalnya di Fernseh AG di Berlin-Zehlendorf, sebuah syarikat yang terlibat dalam teknologi penyiaran. Kemudian, dari tahun 1937, beliau menyertai Siemens-Reiniger-Werke AG, sebuah anak syarikat Siemens. Di Siemens, beliau memainkan peranan penting dalam pembangunan mikroskop elektron pertama yang dihasilkan secara komersial pada tahun 1939. Selain daripada pembangunan teknologi mikroskopi elektron di Siemens, Ruska juga terlibat dengan institusi saintifik lain. Beliau amat menggalakkan Siemens untuk menubuhkan sebuah makmal khusus untuk penyelidik-penyelidik luar, yang pada mulanya diketuai oleh abangnya, Helmut Ruska. Helmut, seorang doktor perubatan, kemudiannya berjaya mengembangkan penggunaan mikroskop elektron untuk aplikasi perubatan dan biologi, menunjukkan potensi alat tersebut dalam bidang-bidang baharu.
2.3. Kerjaya Akhir dan Aktiviti Akademik
Pada tahun 1955, Ernst Ruska meninggalkan Siemens dan meneruskan kerjaya akademiknya. Beliau berkhidmat sebagai pengarah Institut Mikroskopi Elektron di Institut Fritz Haber Persatuan Max Planck sehingga tahun 1974. Secara serentak, dari tahun 1957 hingga persaraannya pada tahun 1974, beliau juga memegang jawatan sebagai profesor di Technische Universität Berlin. Semasa tempoh ini, Ruska terus membimbing penyelidikan dan menyumbang kepada perkembangan bidang optik elektron dan mikroskopi.
3. Anugerah dan Penghargaan Utama
Ernst Ruska telah menerima pelbagai anugerah dan penghargaan berprestij sebagai pengiktirafan atas sumbangan revolusionernya dalam bidang optik elektron dan pembangunan mikroskop elektron.
Antara anugerah utama yang diterima oleh Ernst Ruska adalah:
- Anugerah Lasker (1960): Dikenali sebagai Anugerah Penyelidikan Perubatan Asas Albert Lasker, ia mengiktiraf sumbangannya yang signifikan.
- Hadiah Paul Ehrlich dan Ludwig Darmstaedter (1970): Penghargaan yang diberikan kepada penyelidik dalam bidang perubatan dan sains.
- Pingat Cothenius (1975): Sebuah anugerah daripada Akademi Leopoldina Jerman.
- Hadiah Nobel dalam Fizik (1986): Anugerah paling berprestij ini diberikan kepadanya atas kerjanya dalam optik elektron dan reka bentuk mikroskop elektron. Beliau berkongsi separuh daripada hadiah tersebut dengan Gerd Binnig dan Heinrich Rohrer, yang masing-masing memenangi suku hadiah untuk reka bentuk mikroskop pengimbas penerowongan.
- Pingat Emas Robert Koch (1986): Diberikan sebagai pengiktirafan atas pencapaian cemerlang dalam sains.
4. Karya Utama
Sepanjang kerjaya saintifiknya, Ernst Ruska telah menerbitkan pelbagai karya penting yang mendokumentasikan penyelidikan dan penemuannya dalam bidang optik elektron dan mikroskopi elektron. Beberapa karya utamanya termasuk:
- "Über eine Berechnungsmethode des Kathodenstrahloszillographen auf Grund der experimentell gefundenen Abhängigkeit des Schreibfleckdurchmessers von der Stellung der Konzentrierspule" (1929): Ini adalah karya pelajarannya di Technische Hochschule Berlin, yang membincangkan kaedah pengiraan untuk osilograf sinar katod berdasarkan kebergantungan diameter titik tulisan pada kedudukan gegelung pemfokusan.
- "Untersuchung elektrostatischer Sammelvorrichtungen als Ersatz der magnetischen Konzentrierspulen beim Kathodenstrahloszillographen" (1930): Karya diploma ini menyelidiki penggunaan peranti pengumpul elektrostatik sebagai ganti gegelung pemfokus magnetik dalam osilograf sinar katod.
- "Die magnetische Sammelspule für schnelle Elektronenstrahlen" (1931), bersama Max Knoll: Kertas ini membincangkan gegelung pengumpul magnetik untuk pancaran elektron berkelajuan tinggi, menandakan penemuan kanta elektron.
- "Das Elektronenmikroskop" (1932), bersama Max Knoll: Artikel ini menghuraikan prinsip dan reka bentuk mikroskop elektron, memperkenalkan peranti revolusioner ini kepada komuniti saintifik.
- "The Electron Microscope as Ultra-Microscope" (1935): Karya ini menekankan peranan mikroskop elektron sebagai "ultra-mikroskop" yang melampaui had pembesaran mikroskop optik.
- "Über den Aufbau einer elektronenoptischen Bank für Versuche und Demonstrationen" (1952): Sebuah artikel yang menerangkan pembinaan meja optik elektron untuk tujuan eksperimen dan demonstrasi.
- "Erinnerungen an die Anfänge der Elektronenmikroskopie" (1970): Memoir ini mengimbas kembali permulaan mikroskopi elektron, memberikan perspektif peribadi tentang perkembangan bidang tersebut.
- "Das Entstehen des Elektronenmikroskops und der Elektronenmikroskopie" (1987): Ini adalah syarahan Nobel beliau, di mana beliau menghuraikan secara terperinci tentang kelahiran mikroskop elektron dan bidang mikroskopi elektron.
5. Kehidupan Peribadi
Dalam kehidupan peribadinya, Ernst Ruska telah berkahwin dengan seorang wanita bernama Irmela. Sebagai penghormatan kepadanya, asteroid 1178 Irmela, yang ditemui oleh Max Wolf, telah dinamakan sempena nama isterinya. Irmela merupakan anak saudara kepada Max Wolf, seorang ahli astronomi terkenal.
6. Kematian
Ernst Ruska meninggal dunia pada 27 Mei 1988 di Berlin Barat, pada usia 81 tahun. Tarikh kematian ini disahkan oleh laman web peringatan keluarga Ruska, walaupun sesetengah sumber lain ada menyebut 25 Mei.
7. Legasi dan Impak
Pencapaian Ernst Ruska mempunyai legasi yang mendalam dan impak yang luas terhadap pelbagai bidang sains dan teknologi.
7.1. Sumbangan kepada Sains dan Teknologi
Sumbangan Ernst Ruska kepada sains dan teknologi adalah revolusioner dan mempunyai kesan yang meluas. Penemuan dan pembangunan mikroskop elektron telah membuka era baharu dalam keupayaan manusia untuk memerhatikan struktur yang sangat kecil, melampaui had mikroskop optik tradisional. Mikroskop elektron membolehkan saintis melihat virus, molekul, dan struktur subselular dengan resolusi yang belum pernah dicapai sebelum ini. Impak ini dirasai dalam pelbagai bidang:
- Dalam fizik, ia membolehkan kajian struktur bahan pada nanometer, yang penting untuk sains bahan dan nanoteknologi.
- Dalam biologi dan perubatan, mikroskop elektron telah merevolusikan pemahaman tentang sel, organel, patogen, dan perkembangan penyakit. Ia membolehkan pencitraan terperinci sampel biologi yang sebelumnya tidak kelihatan, menyumbang kepada kemajuan dalam bidang seperti virologi, mikrobiologi, dan patologi. Abangnya, Helmut Ruska, secara khusus mengembangkan aplikasi mikroskop elektron dalam bidang perubatan dan biologi, memperluaskan lagi impak penemuan Ernst.
Secara keseluruhan, mikroskop elektron yang dibangunkan oleh Ruska kekal sebagai alat asas dan penting dalam penyelidikan saintifik moden, meneruskan legasi inovasi dan penemuan beliau.
8. Peringatan dan Tugu Peringatan
Sebagai penghormatan kepada sumbangan penting Ernst Ruska, beberapa peringatan dan tugu peringatan telah diwujudkan. Sebuah laman web peringatan khusus, yang diuruskan oleh keluarga Ruska, berfungsi sebagai sumber maklumat dan penghormatan kepada kehidupan serta pencapaiannya. Laman web ini mengekalkan ingatan beliau dan menyediakan akses kepada sejarah kerjanya. Selain itu, seperti yang disebutkan, asteroid 1178 Irmela dinamakan sempena nama isterinya, Irmela, yang juga merupakan satu bentuk peringatan tidak langsung kepada keluarga Ruska dan warisan mereka. Mikroskop elektron komersial pertama yang dibina oleh Ruska pada tahun 1939 turut dipamerkan di Deutsches Museum di Munich, menjadikannya tugu peringatan fizikal kepada inovasi beliau.
9. Pautan Luar
- [http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1986/press.html Siaran akhbar Hadiah Nobel]
- [http://nobelprize.org/physics/laureates/1986/ruska-autobio.html Autobiografi rasmi Ernst Ruska di laman web Nobel]
- [http://ernst.ruska.de/daten_e/mainframe_e.html Laman web yang mengandungi maklumat peringatan yang diterbitkan oleh keluarga Ruska]