Heinrich Rubens

Heinrich Rubens
Sepultura no Alter St.-Matthäus-Kirchhof Berlin
Nascimento	30 de março de 1865 Wiesbaden
Morte	17 de julho de 1922 (57 anos) Berlim
Sepultamento	Alter St.-Matthäus-Kirchhof Berlin
Nacionalidade	Alemão
Cidadania	Alemanha
Alma mater	Universidade Humboldt de Berlim
Ocupação	físico, professor universitário
Distinções	Medalha Rumford (1910)
Empregador(a)	Universidade Técnica de Berlim, Universidade Humboldt de Berlim
Orientador(a)(es/s)	August Kundt
Causa da morte	leucemia
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Heinrich Rubens (ˈhaɪnʁɪç ˈʁuːbənz; 30 de março de 1865 – 17 de julho de 1922) foi um físico experimental alemão conhecido por suas medições da energia da radiação de corpo negro, que levaram Max Planck à descoberta de sua lei da radiação. Esse foi o gênesis da teoria quântica.

Após ter frequentado o realgymnasium Wöhlerschule em Frankfurt am Main, começou em 1884 a estudar engenharia elétrica em institutos de tecnologia em Darmstadt e Berlim.^[1] No ano seguinte, mudou para física na Universidade de Berlim, que era mais do seu agrado.^[2] Após apenas um semestre lá, transferiu-se para Estrasburgo. Lá se beneficiou muito das aulas de August Kundt, que em 1888 assumiu a vaga deixada por Hermann von Helmholtz na Universidade de Berlim. Rubens o seguiu e obteve seu doutorado lá no mesmo ano. No período de 1890 a 1896, foi empregado como assistente no instituto de física e realizou sua habilitação em 1892. Tornou-se então privat-docent e passou a ter autorização para lecionar. Já nessa época era elogiado por suas investigações experimentais sobre a radiação infravermelha.^[3]

Rubens obteve uma posição permanente em 1896 como docente na Technische Hochschule em Charlottenburg (atual Universidade Técnica de Berlim). Pôde continuar sua pesquisa experimental na vizinha Physikalisch-Technische Reichsanstalt. Foi lá que, em 1900, realizou suas importantes medições de radiação de corpo negro, que o tornaram mundialmente famoso. Foi promovido a professor no mesmo ano.

Após a morte de Paul Drude em 1906 durante seu professorado na Universidade de Berlim, a posição foi conferida a Rubens. Ele foi ao mesmo tempo nomeado diretor do instituto de física.^[1] Dessa forma, pôde influenciar e liderar um grande grupo de colegas e estudantes. No ano seguinte, foi eleito para a Academia de Ciências da Prússia e tornou-se em 1908 membro correspondente da Academia de Ciências e Humanidades de Göttingen.^[1] Participou das duas primeiras conferências de Solvay após ter recebido a Medalha Rumford em 1910 "com base em suas pesquisas sobre radiação, especialmente de grande comprimento de onda".

Heinrich Rubens faleceu em 1922 após uma doença prolongada. Em uma sessão memorial na academia de ciências no ano seguinte, Max Planck disse sobre ele:^[4]

Citação: Sem a intervenção de Rubens, a formulação da lei da radiação e, com ela, o fundamento da teoria quântica talvez tivesse surgido de maneira bastante diferente, ou talvez não tivesse se desenvolvido na Alemanha de forma alguma.

Está sepultado no Alter St.-Matthäus-Kirchhof em Berlim-Schöneberg com sua esposa Marie. Ela tirou a própria vida em 1941, com medo de ser deportada e morta pelos nazistas.^[5] O local de sepultamento fica próximo ao de Gustav Kirchhoff, que fundou a espectroscopia e formulou as primeiras leis da radiação de corpo negro.

Já como estudante, Rubens era fascinado pela radiação eletromagnética descrita teoricamente por Maxwell e demonstrada experimentalmente por Hertz. Sob a influência de Kundt, havia se interessado em compreender as propriedades ópticas de diferentes materiais. Em seu trabalho de doutorado, demonstrou que a reflexão da luz aumenta com o aumento dos comprimentos de onda na região do infravermelho. Como resultado correlato, pôde apresentar uma verificação experimental da teoria de Maxwell para ondas eletromagnéticas em diferentes meios.^[6] Esse esforço converteu-se também em uma demonstração da validade dessas equações de Maxwell para a radiação infravermelha. Rubens obteve êxito nisso para comprimentos de onda de até 10 μm.^[7]

Por meio do aprimoramento de instrumentos e da invenção de novas técnicas, pôde medir a radiação infravermelha em comprimentos de onda cada vez maiores. Um de seus objetivos era compreender melhor a reflexão da radiação por metais e cristais. Era sabido que essa reflexão se tornava mais intensa em comprimentos de onda que eram absorvidos. Isso o levou a um método novo e poderoso: a reflexão seletiva a partir de vários cristais para isolar uma faixa estreita de comprimentos de onda infravermelhos a partir de um espectro mais amplo de radiação. Usando tais Reststrahlen, pôde em 1898 detectar comprimentos de onda em torno de 60 μm.^[4]

Juntamente com Ferdinand Kurlbaum, começou no mesmo ano a medir o conteúdo de energia da radiação de corpo negro na região do infravermelho distante usando essa técnica. Para um valor fixo do comprimento de onda, constataram que a energia aumentava linearmente com a temperatura. Isso contrariava a vigente lei da distribuição de Wien, mas era compatível com uma lei alternativa proposta por Lord Rayleigh.

Em 7 de outubro de 1900, Rubens e sua esposa foram convidados para um jantar na casa de Max Planck. Rubens contou então ao anfitrião sobre as novas medições realizadas em um comprimento de onda de 51 μm.^[8] Após os convidados terem se retirado, Planck conseguiu derivar uma nova fórmula para a energia de radiação compatível com os novos resultados. Anotou-a em um cartão postal que Rubens recebeu no dia seguinte. Alguns dias depois, Rubens respondeu que ela parecia se ajustar a todas as suas medições.^[9] Em 14 de dezembro, Planck pôde apresentar à Deutsche Physikalische Gesellschaft uma derivação de sua nova lei da radiação baseada na ideia da quantização de energia. Esse foi o "aniversário" da nova física quântica.^[10]

Nos anos seguintes, Rubens pôde aprimorar suas medições de radiação infravermelha e alcançou comprimentos de onda de várias centenas de micrômetros. Isso também lhe permitiu realizar testes cada vez mais precisos da nova teoria da radiação de Planck e estudos correlatos da matéria que logo puderam ser descritos pela mecânica quântica.^[6] Era amado por seus alunos e colegas pelo cuidado e precisão em todo trabalho experimental.^[2] Nesse contexto, construiu em 1905 um tubo de Rubens para ilustrar ondas sonoras estacionárias usando um gás inflamável em um tubo. Isso foi provavelmente inspirado no tubo de Kundt de seu professor, onde areia fina ou pó era usado para o mesmo propósito.

• Cristalografia física antes dos raios X

• «Lista de publicações» (PDF) (em alemão) 

• H. Kant, Heinrich Rubens, Deutsche Biographie.
• H. Kangro, Heinrich Rubens biography, Encyclopedia.com
• W. Westphal, Heinrich Rubens, Die Naturwissenschaften 10 (48), 1017–1020 (1922), DigiZeitschriften.
• G. Hertz, Rubens und die Maxwellsche Theorie, Die Naturwissenschaften 10 (48), 1024–1027 (1922), DigiZeitschriften.
• G. Hettner, Die Bedeutung von Rubens Arbeiten für die Plancksche Strahlungsformel, Die Naturwisssenschaften 10 (48), 1033–1038 (1922), DigiZeitschriften.
• H. Rubens, Lista de publicações, Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften.
• H. Rubens, Relações acadêmicas, Mathematical Genealogy page.
• R.W.L., Obituary Prof. Heinrich Rubens, Nature 110, 740–741 (1922).