Biografie
tatăl lui Charles Augustin Coulomb a fost Henry Coulomb, iar mama sa a fost Catherine Bajet. Ambii părinți proveneau din familii care erau bine cunoscute în domeniile lor. Familia tatălui său era importantă în profesia de avocat și în administrația regiunii Languedoc din Franța, iar familia mamei sale era, de asemenea, destul de bogată. După ce a fost crescută în Angoul, capitala Angoumois din sud-vestul Franței, familia lui Coulomb s-a mutat la Paris. La Paris a intrat în Collectge Mazarin, unde a primit o bună pregătire clasică în limbă, literatură și filozofie și a primit cea mai bună predare disponibilă în matematică, astronomie, chimie și botanică.
în această etapă a educației sale a existat o criză pentru Coulomb. În ciuda poziției bune a tatălui său, el făcuse speculații financiare nereușite, își pierduse toți banii și se mutase de la Paris la Montpellier. Mama lui Coulomb a rămas la Paris, dar Coulomb a avut un dezacord cu ea cu privire la direcția pe care ar trebui să o ia cariera sa, așa că a părăsit Parisul și a plecat la Montpellier pentru a locui cu tatăl său. În această etapă, interesele lui Coulomb erau în principal în matematică și astronomie și, în timp ce se afla la Montpellier, s-a alăturat Societății de științe de acolo în martie 1757 și a citit mai multe lucrări pe aceste teme societății.
Coulomb a vrut să intre în clasa a VIII-a la clasa a VIII-a, dar și-a dat seama că, pentru a reuși să treacă examenele de admitere, trebuia să fie instruit. În octombrie 1758 a plecat la Paris pentru a primi îndrumările necesare pentru a susține examenele. Camus a fost numit examinator pentru școlile de artilerie în 1755 și Coulomb a studiat cursul său de matematică pentru mai multe luni. În 1758 Coulomb a susținut examenele stabilite de Camus pe care le-a promovat și a intrat în clasa a VIII-a la clasa A V-a la clasa A V-A în februarie 1760. El a format o serie de prietenii importante în această perioadă, care au fost importante în activitatea sa științifică ulterioară, una cu Bossut, care a fost profesorul său la M Unktofi Otrivres, iar cealaltă cu Borda.
Coulomb a absolvit în noiembrie 1761. El a fost acum un inginer instruit cu gradul de locotenent în Corps du G Elixnie. În următorii douăzeci de ani a fost trimis într-o varietate de locuri diferite, unde a fost implicat în inginerie, în proiectarea structurală, fortificații, mecanica solului și multe alte zone. Primul său post a fost la Brest, dar în februarie 1764 a fost stabilit la Martinica în Indiile de Vest. Martinica a căzut sub suveranitatea Franței sub Ludovic al XIV-lea în 1658. Cu toate acestea, Martinica a fost atacată de o serie de flote străine în anii următori. Olandezii au atacat-o în 1674, dar au fost alungați, la fel ca englezii în 1693 și englezii din nou în 1759. Martinica a fost în cele din urmă capturată de englezi în 1762, dar a fost returnată Franței în condițiile Tratatului de la Paris din 1763. Francezii au făcut apoi încercări de a face Insula mai sigură construind un nou fort.
Coulomb a fost însărcinat cu construirea noului Fort Bourbon și această sarcină l-a ocupat până în iunie 1772. A fost o perioadă în care a arătat latura practică a abilităților sale de inginerie care erau necesare pentru organizarea construcției, dar experiențele sale vor juca un rol major în memoriile teoretice ulterioare pe care le-a scris despre Mecanică. În ceea ce privește sănătatea lui Coulomb, aceștia au fost ani dificili, iar bolile pe care le-a suferit în Martinica l-au lăsat în stare de sănătate precară pentru tot restul vieții.
la întoarcerea în Franța, Coulomb a fost trimis la Bouchain. Cu toate acestea, acum a început să scrie lucrări importante despre mecanica aplicată și a prezentat prima sa lucrare la Acad. Această lucrare, sur une application des r inktiggles, de maximis et minimis int quelque problem inktigmes de statique, relatifs Int l ‘ architecture int a fost scrisă (în cuvintele lui Coulomb, a se vedea de exemplu ):-
… pentru a determina, în măsura în care o combinație de matematică și fizică va permite, influența fricțiunii și coeziunii în unele probleme ale staticii.
poate că cel mai semnificativ fapt despre acest memoriu din punct de vedere matematic este utilizarea de către Coulomb a calculului variațiilor pentru a rezolva probleme de inginerie. După cum scrie Gillmor în: –
în acest memoriu din 1773 există aproape o jenă a bogățiilor, deoarece Coulomb a continuat să discute teoria ruperii cuprinzătoare a stâlpilor de zidărie, proiectarea arcurilor boltite și teoria presiunii pământului. În acesta din urmă a dezvoltat o teorie generalizată a pantei glisante a mecanicii solului care rămâne în uz astăzi în practica inginerească de bază. Un motiv, poate, pentru neglijarea relativă a acestei porțiuni a lucrării lui Coulomb a fost că el a căutat să demonstreze utilizarea calculului variațional în formularea metodelor de abordare a problemelor fundamentale din mecanica structurală, mai degrabă decât să ofere soluții numerice la probleme specifice.
este adesea cazul în care o utilizare sofisticată a matematicii într-o aplicație într-o zonă în care majoritatea au o sofisticare matematică mai mică, conferă lucrării valori pe termen lung, care nu sunt adesea văzute la acea vreme. Memoriile au fost cu siguranță foarte apreciate de Academia de științe a universității pentru că l-au determinat să fie numit corespondent al lui Bossut la 6 iulie 1774. De la Bouchain, Coulomb a fost trimis apoi la Cherbourg. În timp ce se afla acolo, a scris un celebru memoriu despre busola magnetică pe care l-a prezentat pentru Marele Premiu al Academiei de științe din 1777.
această lucrare din 1777 i-a adus lui Coulomb o parte din premiu și conținea prima sa lucrare despre balanța de torsiune: –
… soluția sa simplă și elegantă la problema torsiunii în cilindri și utilizarea echilibrului de torsiune în aplicațiile fizice au fost importante pentru numeroși fizicieni în anii următori. … Coulomb a dezvoltat o teorie a torsiunii în fire subțiri de mătase și păr. Aici a fost primul care a arătat cum suspensia de torsiune ar putea oferi Fizicienilor o metodă de măsurare precisă a forțelor extrem de mici.
un alt episod interesant a avut loc în timpul petrecut de Coulomb la Cherbourg. Robert-Jacques Turgot a fost numit controlor general de Ludovic al XVI-lea la 24 August 1774. A început să se simtă amenințat de adversarii săi politici în 1775 și a început o serie de reforme. Printre acestea s-a numărat reforma Corps du G Elixnie și Turgot au cerut memorii cu privire la posibila sa reorganizare. Coulomb a trimis un memoriu oferindu-i ideile și este o oportunitate fascinantă de a-și înțelege opiniile politice. Coulomb dorea ca statul și individul să joace roluri egale. El a propus ca Corps du G Unixtnie, în special, și toate serviciile publice în general, ar trebui să recunoască talentele membrilor săi individuali în promovarea în cadrul organizației.
în 1779 Coulomb a fost trimis la Rochefort pentru a colabora cu marchizul de Montalembert la construirea unui fort realizat în întregime din lemn lângă Ile d ‘ Aix. La fel ca Coulomb, Marchizul de Montalembert avea reputația de inginer militar care proiecta fortificații, dar munca sa inovatoare fusese criticată de mulți ingineri francezi :-
văzând cetățile ca nimic mai mult decât imense baterii permanente concepute pentru a turna foc copleșitor asupra armatelor atacante, Montalembert a simplificat desenele geometrice complicate ale lui Vauban și s-a bazat pe structuri poligonale simple, adesea cu forturi periferice detașate în loc să proiecteze bastioane.
în timpul petrecut la Rochefort, Coulomb și-a continuat cercetările în mecanică, în special folosind șantierele navale din Rochefort ca laboratoare pentru experimentele sale. Studiile sale în fricțiune în Rochefort a dus la lucrarea majoră a lui Coulomb privind fricțiunea TH centuri de mașini simples centuri de siguranță care i-a adus marele premiu de la Academia de științe a centurilor de siguranță în 1781. În acest memoriu Coulomb: –
… investigat atât frecare statică și dinamică a suprafețelor de alunecare și frecare în îndoire de cabluri și în rulare. Din examinarea multor parametri fizici, el a dezvoltat o serie de ecuații pe doi termeni, primul termen o constantă și al doilea termen variind în funcție de timp, forță normală, viteză sau alți parametri.
din cauza acestei lucrări câștigătoare a premiului, autorii scrierii:-
contribuțiile lui Coulomb la știința fricțiunii au fost excepțional de mari. Fără exagerare, se poate spune că a creat această știință.
de fapt, acest memoriu din 1781 a schimbat viața lui Coulomb. Ca urmare a acestei lucrări, a fost ales în secțiunea mecanică a Acad. Nu a mai preluat niciodată proiecte de inginerie, deși a rămas consultant în probleme de inginerie și și-a dedicat viața din acest moment fizicii, mai degrabă decât ingineriei. El a scris șapte tratate importante despre electricitate și magnetism pe care le-a depus la Academia de științe a orașului între 1785 și 1791. Aceste șapte lucrări sunt discutate în cazul în care autorul arată că Coulomb:-
… a obținut unele rezultate remarcabile prin utilizarea metodei balanței de torsiune: Legea Atracției și repulsiei, sarcinile punctuale electrice, polii magnetici, distribuția energiei electrice pe suprafața corpurilor încărcate și altele. Importanța legii lui Coulomb pentru dezvoltarea electromagnetismului este examinată și discutată.
în acestea a dezvoltat o teorie a atracției și repulsiei între corpuri cu aceeași sarcină electrică și opusă. El a demonstrat o lege pătrată inversă pentru astfel de forțe și a continuat să examineze conductorii și dielectricii perfecți. El a sugerat că nu există un dielectric perfect, propunând că fiecare substanță are o limită peste care va conduce electricitatea. Aceste lucrări fundamentale au prezentat cazul acțiunii la distanță între sarcinile electrice într-un mod similar cu teoria gravitației lui Newton s-a bazat pe acțiunea la distanță între mase.
aceste lucrări despre electricitate și magnetism, deși cele mai importante dintre lucrările lui Coulomb din această perioadă, au fost doar o mică parte din lucrările pe care le-a întreprins. El a prezentat douăzeci și cinci de memorii la Academia de științe a științei între 1781 și 1806. Coulomb a lucrat îndeaproape cu Bossut, Borda, de Prony și Laplace în această perioadă. Remarcabil a participat la lucrările a 310 comitete ale Academiei. El a fost încă implicat în proiecte de inginerie în calitate de consultant, dintre care cel mai dramatic a fost raportul său despre îmbunătățirile canalului și portului din Bretania în 1783-84. Fusese presat în această sarcină împotriva judecății sale mai bune și a ajuns să-și asume vina când au fost făcute critici și a petrecut o săptămână în închisoare în noiembrie 1783.
a întreprins, de asemenea, servicii pentru guvernele franceze respective în domenii atât de variate precum educația și reforma spitalelor. În 1787 a făcut o călătorie în Anglia pentru a raporta condițiile din spitalele din Londra. În iulie 1784 a fost numit să aibă grijă de fântânile regale și a preluat o mare parte din alimentarea cu apă a Parisului. La 26 februarie 1790 s-a născut primul fiu al lui Coulomb, deși nu era căsătorit cu Louise Fran Oktoise Leproust Desormeaux care era mama fiului său.
când a început Revoluția franceză în 1789, Coulomb fusese profund implicat în activitatea sa științifică. Multe instituții au fost reorganizate, nu toate pe placul lui Coulomb, iar el s-a retras din Corps du G Unixtnie în 1791. Cam în același timp în care Academia de științe a fost desființată în August 1783, a fost înlăturat din funcția sa de responsabil cu aprovizionarea cu apă și, în decembrie 1793, Comitetul de greutăți și măsuri pe care îl slujea a fost, de asemenea, desființat. Coulomb și Borda s-au retras în țară pentru a face cercetări științifice într-o casă pe care o deținea lângă Blois.
Academia de științe a fost înlocuită de Institut de France și Coulomb s-a întors la Paris când a fost ales în institut în decembrie 1795. La 30 iulie 1797 s-a născut cel de-al doilea fiu al său și, în 1802, s-a căsătorit cu Louise Fran Oktoise Leproust Desormeaux, mama celor doi fii ai săi. Am menționat mai sus că Coulomb a fost implicat în servicii pentru educație. Acestea au fost în mare parte între 1802 și 1806 când a fost inspector general al Instrucțiunii Publice și, în acest rol, a fost responsabil în principal de înființarea lyceciftele în toată Franța.
să încheiem cu citarea tributului adus lui de Biot care a scris:-
lui Borda și lui Coulomb îi datorează renașterea fizicii adevărate în Franța, nu o fizică verbală și ipotetică, ci acea fizică ingenioasă și exactă care observă și compară totul cu rigoare.