biografi
Charles Augustin Coulombs far var Henry Coulomb og hans mor var Catherine Bajet. Begge hans forældre kom fra familier, der var velkendte inden for deres marker. Hans fars familie var vigtig i advokatyrket og i administrationen af Languedoc-regionen i Frankrig, og hans mors familie var også ret velhavende. Efter at være vokset op i Angoul, hovedstaden i Angoumois i det sydvestlige Frankrig, flyttede Coulombs familie til Paris. I Paris kom han ind i Collin, hvor han fik en god klassisk forankring i Sprog, Litteratur og filosofi, og han modtog den bedste tilgængelige undervisning i matematik, astronomi, kemi og botanik.
på dette tidspunkt i hans uddannelse var der en krise for Coulomb. På trods af sin fars gode status havde han foretaget mislykkede økonomiske spekulationer, mistet alle sine penge og flyttet fra Paris til Montpellier. Coulombs mor forblev i Paris, men Coulomb var uenig med hende om den retning, hans karriere skulle tage, så han forlod Paris og gik til Montpellier for at bo hos sin far. På dette stadium Coulomb interesser var primært i matematik og astronomi og mens i Montpellier han sluttede Society of Sciences der i Marts 1757 og læse flere papirer om disse emner til samfundet.
Coulomb ønskede at komme ind i L. C. Du G. L., men indså, at for at få succes med at bestå optagelsesprøverne, måtte han undervises. I Oktober 1758 rejste han til Paris for at modtage den vejledning, der var nødvendig for at tage eksamenerne. Camus var blevet udnævnt til eksaminator for artilleriskoler i 1755, og det var hans Kursuskurs for matematikprimatik, som Coulomb studerede i flere måneder. I 1758 Coulomb tog de undersøgelser, som Camus, som han bestod, og han trådte ind i Den Russiske Føderation i Februar 1760. Han dannede en række vigtige venskaber omkring dette tidspunkt, som var vigtige i hans senere videnskabelige arbejde, den ene med Bossut, der var hans lærer ved M.
Coulomb dimitterede i November 1761. Han var nu uddannet ingeniør med rang af løjtnant i Corps du G. I løbet af de næste tyve år blev han sendt til en række forskellige steder, hvor han var involveret i teknik, i strukturelt design, befæstninger, jordmekanik og mange andre områder. Hans første udstationering var til Brest, men i februar 1764 blev han sat til Martini i Vestindien. I 1658 blev han Frankrigs suveræne stat i Frankrig. Martini blev angrebet af en række udenlandske flåder i de følgende år. Hollænderne angreb det i 1674, men blev drevet væk, ligesom englænderne i 1693 og englænderne igen i 1759. I 1762 blev han erobret af englænderne, men blev returneret til Frankrig i henhold til Paris-traktaten i 1763. Franskmændene forsøgte derefter at gøre øen mere sikker ved at bygge et nyt fort.
Coulomb fik ansvaret for opførelsen af det nye Fort Bourbon, og denne opgave besatte ham indtil juni 1772. Det var en periode, hvor han viste den praktiske side af sine tekniske færdigheder, som var nødvendige for at organisere konstruktionen, men hans oplevelser ville spille en vigtig rolle i de senere teoretiske erindringer, han skrev om mekanik. For så vidt angår Coulombs helbred var det vanskelige år, og de sygdomme, som han led, mens han var på Martini, efterlod ham i dårligt helbred resten af sit liv.
da han vendte tilbage til Frankrig, blev Coulomb sendt til Bouchain. Imidlertid begyndte han nu at skrive vigtige værker om anvendt mekanik, og han præsenterede sit første arbejde for Acadic Karremie des Sciences i Paris i 1773. Dette arbejde, Sur une ansøgning des r, de Maksimer et minimis, der er et problem med de statistiske problemer, relatifs, der er skrevet (i Coulombs ord, se for eksempel): –
… at bestemme, så vidt en kombination af matematik og fysik tillader, indflydelsen af friktion og samhørighed i nogle problemer med statik.
måske er den mest betydningsfulde kendsgerning om denne memoir fra et matematisk synspunkt Coulombs brug af variationsberegningen til at løse tekniske problemer. Som Gillmor skriver i: –
i denne ene erindringsbog fra 1773 er der næsten en forlegenhed over Rigdom, for Coulomb fortsatte med at diskutere teorien om omfattende brud på murbrokker, designet af hvælvede buer og teorien om jordtryk. I sidstnævnte udviklede han en generaliseret glidekilteori om jordmekanik, der stadig er i brug i dag i grundlæggende ingeniørpraksis. En grund til måske den relative forsømmelse af denne del af Coulombs arbejde var, at han forsøgte at demonstrere brugen af variationsberegning ved formulering af metoder til tilgang til grundlæggende problemer i strukturmekanik snarere end at give numeriske løsninger på specifikke problemer.
det er ofte tilfældet, at en sofistikeret brug af matematik i en applikation til et område, hvor de fleste har mindre matematisk sofistikering, giver værket en langsigtet værdi, som ikke ofte ses på det tidspunkt. Memoiren blev bestemt højt værdsat af den akademiske hær af videnskab, for det førte til, at han blev udnævnt til Bossuts korrespondent den 6.juli 1774. Fra Bouchain blev Coulomb næste sendt til Cherbourg. Mens han var der, skrev han en berømt erindringsbog om det magnetiske kompas, som han indsendte til Den Store Pris for Acadic i 1777.
dette papir fra 1777 vandt Coulomb en andel af prisen, og det indeholdt hans første arbejde med torsionsbalancen :-
… hans enkle, elegante løsning på problemet med torsion i cylindre og hans brug af torsionsbalancen i fysiske applikationer var vigtig for adskillige fysikere i de efterfølgende år. … Coulomb udviklede en teori om torsion i tynde silke-og hårtråde. Her var han den første til at vise, hvordan torsionsophænget kunne give fysikere en metode til nøjagtigt at måle ekstremt små kræfter.
en anden interessant episode opstod i den tid, som Coulomb tilbragte i Cherbourg. Robert Turgot blev udnævnt til generalinspektør af Louis den 24. August 1774. Han begyndte at føle sig truet af sine politiske modstandere i 1775 og begyndte en række reformer. Blandt disse var reformen af Corps du g Kurtnie og Turgot opfordrede til erindringer om dens mulige reorganisering. Coulomb indsendte en erindringsbog, der gav sine ideer, og det er en fascinerende mulighed for at forstå hans politiske synspunkter. Coulomb ønskede, at staten og individet skulle spille lige roller. Han foreslog, at især Corps du g Kurtnie og al offentlig tjeneste generelt skulle anerkende de enkelte medlemmers talenter i forfremmelse inden for organisationen.
i 1779 blev Coulomb sendt til Rochefort for at samarbejde med markisen de Montalembert i opførelsen af et fort lavet udelukkende af træ nær Ile d ‘ Aiks. Ligesom Coulomb, markisen de Montalembert havde ry som en militæringeniør, der designede befæstninger, men hans innovative arbejde var blevet kritiseret af mange franske ingeniører :-
da Montalembert betragtede fæstninger som intet andet end enorme permanente batterier designet til at hælde overvældende ild på angribende hære, forenklede Vaubans indviklede geometriske design og stolede på enkle polygonale strukturer, ofte med løsrevne perifere forter i stedet for at projicere bastioner.
i løbet af sin tid på Rochefort fortsatte Coulomb sin forskning i mekanik, især ved hjælp af skibsværfterne i Rochefort som laboratorier til sine eksperimenter. Hans studier i friktion i Rochefort førte til Coulombs store arbejde med friktion TH Priorie des machines simples price, som vandt ham Den Store Pris fra Acadiarriotmie des Sciences i 1781. I denne erindringsbog Coulomb: –
… undersøgt både statisk og dynamisk friktion af glidende overflader og friktion i bøjning af snore og i rullende. Fra undersøgelse af mange fysiske parametre udviklede han en række to-term ligninger, det første udtryk en konstant og det andet udtryk varierende med tid, normal kraft, hastighed eller andre parametre.
på grund af dette prisvindende arbejde, forfatterne af skrive:-
Coulombs Bidrag til friktionsvidenskaben var usædvanligt store. Uden overdrivelse kan man sige, at han skabte denne videnskab.
faktisk ændrede denne erindringsbog fra 1781 Coulombs liv. Han blev valgt til mekanikafsnittet i Acadiuslæren som et resultat af dette arbejde, og han flyttede til Paris, hvor han nu havde en fast stilling. Han påtog Sig aldrig igen ingeniørprojekter, skønt han forblev som konsulent i ingeniørspørgsmål, og han viet sit liv fra dette tidspunkt til fysik snarere end teknik. Han skrev syv vigtige afhandlinger om elektricitet og magnetisme, som han forelagde for den akademiske verden i perioden 1785-1791. Disse syv papirer diskuteres i hvor forfatteren viser, at Coulomb: –
… havde opnået nogle bemærkelsesværdige resultater ved hjælp af torsionsbalancemetoden: lov om tiltrækning og frastødning, de elektriske punktladninger, magnetiske poler, distribution af elektricitet på overfladen af ladede kroppe og andre. Betydningen af Coulombs lov for udviklingen af elektromagnetisme undersøges og diskuteres.
i disse udviklede han en teori om tiltrækning og frastødning mellem kroppe med samme og modsatte elektriske ladning. Han demonstrerede en omvendt firkantet lov for sådanne kræfter og fortsatte med at undersøge perfekte ledere og dielektrikum. Han foreslog, at der ikke var noget perfekt dielektrisk, idet han foreslog, at hvert stof har en grænse, over hvilken det vil lede elektricitet. Disse grundlæggende papirer fremførte sagen for handling i en afstand mellem elektriske ladninger på samme måde som Nytons gravitationsteori var baseret på handling i en afstand mellem masserne.
disse papirer om elektricitet og magnetisme, selvom det vigtigste af Coulombs arbejde i denne periode, var kun en lille del af det arbejde, han påtog sig. Han præsenterede femogtyve memoarer til den akademiske verden af videnskab mellem 1781 og 1806. Coulomb arbejdede tæt sammen med Bossut, Borda, de Pronyog Laplace i denne periode. Bemærkelsesværdigt deltog han i arbejdet i 310 udvalg på Akademiet. Han var stadig involveret i ingeniørprojekter som konsulent, hvoraf den mest dramatiske var hans rapport om kanal-og havneforbedringer i Bretagne i 1783-84. Han var blevet presset ind i denne opgave mod hans bedre dømmekraft, og han endte med at tage skylden, da kritik blev fremsat, og han tilbragte en uge i fængsel i November 1783.
han foretog også tjenester til de respektive franske regeringer inden for så forskellige områder som uddannelse og reform af hospitaler. I 1787 rejste han til England for at rapportere om forholdene på Londons hospitaler. I Juli 1784 blev han udnævnt til at passe de kongelige springvand og tog ansvaret for en stor del af vandforsyningen i Paris. Den 26.februar 1790 blev Coulombs første søn født, skønt han ikke var gift med Louise Franrius Leproust Desormeauks, der var mor til hans søn.
da den franske Revolution begyndte i 1789, havde Coulomb været dybt involveret i sit videnskabelige arbejde. Mange institutioner blev reorganiseret, ikke alt efter Coulombs smag, og han trak sig tilbage fra Corps du G. i 1791. På omtrent samme tid, som Acadus blev afskaffet i August 1783, blev han fjernet fra sin rolle med ansvar for vandforsyningen, og i December 1793 blev vægt-og måleudvalget, som han tjente, også opløst. Coulomb og Borda trak sig tilbage til landet for at lave videnskabelig forskning i et hus, han ejede nær Blois.
den Acadiske Krismie des Sciences blev erstattet af Institut de France, og Coulomb vendte tilbage til Paris, da han blev valgt til instituttet i December 1795. Den 30. Juli 1797 blev hans anden søn født, og i 1802 giftede han sig med Louise Franrius Leproust Desormeauks, mor til hans to sønner. Vi nævnte ovenfor, at Coulomb var involveret i tjenester til uddannelse. Disse var stort set mellem 1802 og 1806, da han var generalinspektør for Offentlig Instruktion, og i den rolle var han hovedsageligt ansvarlig for oprettelsen af LYC-kurserne i hele Frankrig.
lad os slutte med at citere den hyldest, der blev betalt til ham af Biot, der skrev:-
det er for Borda og Coulomb, at man skylder renæssancen af ægte fysik i Frankrig, ikke en detaljeret og hypotetisk fysik, men den geniale og nøjagtige fysik, der observerer og sammenligner alt med strenghed.