Megromlott egészsége miatt kezdett el a tudománnyal foglalkozni Coulomb

2019. június 14. 12:38 MTI

Köztisztviselői családból származott. A Collège Mazarinban, majd a Collège de France-ban tanult, 1761-ben a mézières-i katonai iskolán végzett. Hadmérnök-hadnagyként kilenc évet töltött a Karib-tengeri Martinique szigetén, ahol a Bourbon-erőd építését vezette.

Megromlott egészséggel került haza, otthon gyarmati tevékenységét nem méltányolták, ezért ezután csak tudományos kutatásokat folytatott. 1777-ben a mágnestűk készítéséről írt dolgozatot, 1779-ben az egyszerű gépekről, mindkettő akadémiai díjat nyert.

Iránytűtervezéséért nyerte el a Francia Tudományos Akadémia tagságát, e munkájában írta le a torziós szál szabályát: az elfordításhoz szükséges nyomaték egyenesen arányos az átmérő negyedik hatványával, s fordítva a fonal hosszával.

Coulomb a szélmalmokat, a fém- és selyemszálak rugalmasságát, a testek szilárdságát is kutatta. E célból 1777-ben torziós mérleget szerkesztett - nem tudva, hogy John Michel már készített hasonlót - ezzel mérte az elektromos és mágneses erőket is. (Az ő készülékét fejlesztette tovább jó száz évvel később a magyar Eötvös Loránd.)

Az egyszerű gépeket a súrlódás figyelembevételével tárgyalta, csúszási és tapadási súrlódást különböztetve meg. Róla nevezték el a súrlódási és nyomóerő közti összefüggést is, melyet az 1830-as években Arthur Morin igazolt; a súrlódás jelenségének megértése vezetett a hőanyag-elmélet feladásához.

Coulomb foglalkozott először azzal a kérdéssel: mekkora erő kell egy hajó visszatartásához ferde lejtőn történő vízre bocsátásakor. 1785-ben jelent meg Théorie des machines című könyve, amely szilárdságtani vizsgálatokkal, köztük a súrlódással és a torziós mérleggel foglalkozott.

1780 körül bízták meg a Bretagne-ban tervezett hajózó csatornák terveinek felülvizsgálatával. Mivel úgy látta, az építkezés csak magánérdekeket szolgálna, nem javasolta a munka támogatását, emiatt koholt váddal bebörtönözték.

Szabadulása után ismét ezt a feladatot kapta, ekkor az érdekeltek ajándékokkal próbálták megvesztegetni. Coulomb mindent visszautasított - kivéve egy másodpercmutatós órát, amelyre kísérleteihez volt szüksége -, véleményét nem változtatta meg. 1784-ben a vízművek intendánsa, 1786-ban a térképtár őre lett.

A forradalom kitörésének hírére blois-i birtokára vonult vissza, ahol gyermekei nevelésével és kutatással foglalkozott. 1802-ben kinevezték közoktatási felügyelőnek, 1803-ban választották a Természettudományos Akadémia tagjává.

A szigetelőanyagok tulajdonságait vizsgálva megállapította, hogy az elektromosság csak a vezetők felületén terjed. Kimutatta: a mágnes nemcsak a vasra, hanem egyes más fémekre is hat s kimondta, hogy mind az elektromosság, mind a mágnesség távolba ható erő.

Hipotézise ugyanakkor kizárta a két jelenségcsoport közti kapcsolatot, s ezt tekintélye révén mindenki el is fogadta. Amikor Arago az Akadémián olyan jelenségekről beszélt, amelyekben elektromosság és mágnesség is szerepelt, mindenki elutasította.

Az elektromos erőket is torziós mérlegével mérte. A nevét viselő törvény lényegét már 1766-ban Joseph Priestley, majd 1772-ben Henry Cavendish felismerte, Coulomb azonban 1785-ben kezdett kísérletei sorozatával 1789-re be is bizonyította, hogy két pontszerű elektromos töltés között ható erő a köztük lévő távolság négyzetével fordítottan, a töltések szorzatával egyenesen arányos.

A mágneses vonzást és taszítást is ezzel a törvénnyel írta le, s ez lett az alapja a mágneses erők matematikai elméletének, amelyet Poisson dolgozott ki. Coulomb törvényét az általános gravitáció analógiájaként fogalmazta meg, ez az összefüggés alkalmas az elektromos töltés definiálására is, ennek lehetőségét Gauss ismerte fel.

Az elektromos megoszlás jelenségét a 17. században fedezték fel: az elektroszkóp két parafa vagy bodzabél golyója eltávolodik egymástól, ha elektromosan töltött üvegrudat közelítenek hozzájuk; ha elveszik, a szétválás megszűnik.

Johann Wilcke ezt úgy magyarázta, hogy a feltöltött test közelében az elektroszkóp ellenkező töltésűvé válik, Coulomb pedig megállapította, hogy a megosztási elektromos töltés - a többi körülmény azonossága esetén - arányos a megosztó töltéssel. Benjamin Franklin és Aepinus kísérletei fogadtatták el a töltés megmaradásának elvét: töltés a dörzsöléskor nem keletkezik, csak szétválasztódik.

Az elektromos töltések értelmezése terén Coulomb is az ún. kétfolyadék-elméletet fogadta el, eszerint kétféle töltés van, ezeket ma pozitívnak és negatívnak nevezzük. Coulomb 1806. augusztus 23-án Párizsban hunyt el. Ő hozta létre az elektrosztatikus és mágneses jelenségek vizsgálatának matematikai alapjait, tiszteletére lett az elektromos töltés egysége a coulomb.