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BIOGRAFÍAS DE GRANDES CIENTÍFICOS
Colgante Charles Augustin. biografia de un cientifico
Directorio / Biografías de grandes científicos.
El físico e ingeniero francés Charles Coulomb logró resultados científicos brillantes. Las leyes de fricción externa, la ley de torsión de los hilos elásticos, la ley básica de la electrostática, la ley de interacción de los polos magnéticos, todo esto ingresó al fondo dorado de la ciencia. "Campo de Coulomb", "Potencial de Coulomb" y, finalmente, el nombre de la unidad de carga eléctrica "coulomb" está firmemente arraigado en la terminología física. Charles Augustin Coulomb nació el 14 de junio de 1736 en Angulema, que se encuentra en el suroeste de Francia. Su padre, Henri Coulomb, quien en un momento trató de hacer una carrera militar, se había convertido en funcionario del gobierno cuando nació su hijo. Angulema no fue la residencia permanente de la familia Coulomb; algún tiempo después del nacimiento de Charles, se mudó a París. La madre de Charles, de soltera Catherine Bage, que provenía de una familia noble de Senac, quería que su hijo fuera médico. Basándose en esta idea, eligió una institución educativa a la que Charles Augustin asistió inicialmente: el Colegio de las Cuatro Naciones, también conocido como el Colegio Mazarin. El futuro destino de Coulomb estuvo determinado por los eventos que tuvieron lugar en la vida de su familia. Henri Coulomb, que aparentemente no tenía habilidades serias en el campo financiero, quebró y se embarcó en la especulación, por lo que se vio obligado a abandonar París para ir a su tierra natal, en Montpellier, en el sur de Francia. Allí vivían muchos parientes influyentes que podrían ayudar al financiero fracasado. Su esposa no quería seguir a su esposo y se quedó en París con Charles y sus hermanas menores. Sin embargo, el joven Coulomb no vivió mucho tiempo con su madre. Su interés por las matemáticas creció tanto que anunció su decisión de convertirse en científico. El conflicto entre madre e hijo llevó al hecho de que Charles abandonó la capital y se mudó con su padre a Montpellier. El primo del padre de Louis, que ocupaba un puesto destacado en Montpellier, conocía a muchos de los miembros de la Royal Society of Science de la ciudad. Pronto presentó a su sobrino Charles a la sociedad. En febrero de 1757, en una reunión de la Royal Scientific Society, un joven amante de las matemáticas leyó su primer trabajo científico, "A Geometric Sketch of Mean Proportional Curves". Dado que el trabajo obtuvo la aprobación de los miembros de la sociedad, el investigador novato pronto fue elegido adjunto en la clase de matemáticas. Posteriormente, Coulomb tomó parte activa en el trabajo de la sociedad y presentó cinco memorias más, dos en matemáticas y tres en astronomía. Su interés por la astronomía fue provocado por las observaciones que hizo con otro miembro de la Sociedad de Montpellier, de Ratte. Charles participó en las observaciones de un cometa y un eclipse lunar, cuyos resultados presentó en forma de memorias. Coulomb también se interesó por las cuestiones teóricas de la astronomía: uno de sus trabajos se dedicó a determinar la línea del meridiano. En febrero de 1760, Charles ingresó en la Escuela de Ingenieros Militares de Mézières. Por suerte para él, en la escuela trabajaba un profesor de matemáticas, el abad Charles Bossu, que más tarde se convertiría en un famoso científico. Habiéndose acercado a Bossu durante sus estudios en Mézières sobre la base de su interés por las matemáticas, Coulomb mantuvo relaciones amistosas con él durante muchos años. Otra importante fuente de conocimiento que luego le vino bien a Coulomb en su labor científica fueron las conferencias sobre física experimental, que en el verano de 1760 comenzaron a ser leídas en la escuela por el célebre naturalista francés Abbé Nollet. En noviembre de 1761, Charles se graduó de la Escuela y fue asignado a un puerto importante en la costa occidental de Francia: Brest. Luego vino a Martinica. Durante los ocho años que pasó allí, estuvo gravemente enfermo varias veces, pero en cada una de ellas volvió a sus funciones oficiales. Estas enfermedades no pasaron desapercibidas. Después de regresar a Francia, Coulomb ya no podía sentirse completamente saludable. A pesar de todas estas dificultades, Coulomb cumplió muy bien sus funciones. Su éxito en la construcción del fuerte de Mont Garnier estuvo marcado por el ascenso: en marzo de 1770 recibió el rango de capitán, en ese momento podría considerarse un ascenso muy rápido. Al poco tiempo, Coulomb volvió a enfermar gravemente y, finalmente, presentó un informe con la solicitud de ser trasladado a Francia. Después de regresar a su tierra natal, Coulomb fue asignado a Bushen. Aquí completa un estudio iniciado durante su servicio en las Indias Occidentales. Aunque Coulomb, con su modestia característica, se refería a los "otros trabajadores", de hecho, muchas de las ideas formuladas por él en su primer trabajo científico siguen siendo consideradas fundamentales por los especialistas en resistencia de materiales. Según la tradición de la época, en la primavera de 1773, Coulomb presentó sus memorias en la Academia de Ciencias de París. Leyó las memorias en dos reuniones de la academia en marzo y abril de 1773. El trabajo fue recibido con aprobación. El académico Bossu, en particular, escribió: “Bajo este modesto título, Monsieur Coulomb abrazó, por así decirlo, toda la estática arquitectónica... A lo largo de su estudio, notamos un profundo conocimiento del análisis infinitesimal y sabiduría en la elección de hipótesis físicas, como así como en su aplicación. Por lo tanto, creemos que este trabajo merece plenamente la aprobación de la Academia y es digno de publicación en la Colección [de Trabajos] de Científicos Extranjeros". En 1774, Coulomb fue trasladado al gran puerto de Cherburgo. El colgante estaba contento con esta cita: creía que era en la ciudad portuaria donde un ingeniero militar podría encontrar el mejor uso para sus conocimientos y habilidades. En Cherburgo, donde Coulomb sirvió hasta 1777, reparó varias fortificaciones. Este trabajo dejó suficiente tiempo libre y el joven científico continuó su investigación científica. El tema principal que interesaba a Coulomb en ese momento era el desarrollo de un método óptimo para fabricar agujas magnéticas para mediciones precisas del campo magnético terrestre. Este tema se presentó en un concurso convocado por la Academia de Ciencias de París. Se anunciaron a la vez dos ganadores del concurso en 1777: el científico sueco van Schwinden, que ya había presentado el trabajo para el concurso, y Coulomb. Sin embargo, para la historia de la ciencia, no es el capítulo de las memorias de Coulomb dedicado a las agujas magnéticas el de mayor interés, sino el capítulo siguiente, donde se analizan las propiedades mecánicas de los hilos de los que cuelgan las flechas. El científico realizó una serie de experimentos y estableció el orden general de dependencia del momento de la fuerza de deformación por torsión del ángulo de torsión del hilo y de sus parámetros: longitud y diámetro. La baja elasticidad de los hilos de seda y el cabello con respecto a la torsión hizo posible despreciar el momento de aparición de las fuerzas elásticas y suponer que la aguja magnética sigue exactamente las variaciones de declinación. Esta circunstancia sirvió de impulso a Coulomb para estudiar la torsión de hilos cilíndricos de metal. Los resultados de sus experimentos se resumieron en el trabajo "Estudios teóricos y experimentales de la fuerza de torsión y la elasticidad de los alambres metálicos", finalizado en 1784. La imagen de las deformaciones dibujada por Coulomb, por supuesto, difiere en muchas de sus características de la moderna. Sin embargo, Coulomb indicó correctamente la causa general de la aparición de deformaciones inelásticas, la compleja dependencia de las fuerzas de interacción intermolecular con la distancia entre las moléculas. La profundidad de sus ideas sobre la naturaleza de las deformaciones fue notada por muchos científicos del siglo XIX, incluidos algunos tan conocidos como T. Jung. Paulatinamente, Coulomb se involucró cada vez más en el trabajo científico, aunque no se puede decir que fuera indiferente a sus funciones como ingeniero militar. En 1777, Coulomb fue trasladado nuevamente, ahora al este de Francia en el pequeño pueblo de Salin. A principios de 1780 ya estaba en Lille. Y en todas partes Coulomb encuentra una oportunidad para la investigación científica. Coulomb no sirvió mucho en Lille. Su sueño se hizo realidad: en la primera quincena de septiembre de 1781, el Ministro de Guerra anunció el traslado de Coulomb a París, donde se ocuparía de los problemas de ingeniería relacionados con la infame fortaleza-prisión de la Bastilla. El 30 de septiembre recibió la Cruz de San Luis. Sus esperanzas asociadas con la Academia de Ciencias de París también estaban justificadas. El 12 de diciembre de 1781 fue elegido para la academia en la clase de mecánica. Mudarse a la capital significó no solo un cambio en el lugar de servicio y la gama de funciones. Este evento condujo a un cambio cualitativo en el tema de la investigación científica de Coulomb. Coulomb realizó una serie de experimentos en los que estudió las características más importantes del fenómeno de la fricción. En primer lugar, estudió la dependencia de la fuerza de fricción estática con la duración del contacto entre cuerpos. Encontró que en cuerpos del mismo nombre, por ejemplo, "árbol - árbol", la duración del contacto tiene poco efecto. Cuando los cuerpos opuestos entran en contacto, el coeficiente de fricción estática aumenta durante varios días. Coulomb también notó el llamado fenómeno de estancamiento: la fuerza requerida para transferir cuerpos en contacto desde un estado de reposo a un estado de movimiento relativo es mucho mayor que la fuerza de fricción por deslizamiento. Con sus experimentos, Coulomb sentó las bases para estudiar la dependencia de la fuerza de fricción por deslizamiento con la velocidad relativa de los cuerpos en contacto. El significado especial del trabajo de Coulomb para la práctica radica en el hecho de que, al realizar experimentos, utilizó grandes cargas cercanas a las que se encuentran en la vida real: ¡su masa alcanzó los 1000 kg! Esta característica de la investigación de Coulomb condujo a una larga vida de sus resultados: los ingenieros utilizaron los datos de medición contenidos en las memorias "Teoría de las máquinas simples" durante casi un siglo. En el campo de la teoría, el mérito de Coulomb radica en la creación de una imagen mecánica bastante completa de la fricción. Volvió a investigar sobre este tema diez años después. En 1790, presentó a la academia una memoria "Sobre la fricción en el punto de apoyo". En él, el científico estudió la fricción que se produce durante el giro y el balanceo. Y en 1784, Coulomb abordó el tema de la fricción interna en un líquido. El científico logró dar su solución más completa muchos años después, en el trabajo de 1800, que se llamó "Experimentos sobre la determinación de la cohesión de los líquidos y la ley de su resistencia a movimientos muy lentos". Con especial cuidado, Coulomb explora la dependencia de la fuerza de resistencia de la velocidad del cuerpo. En sus experimentos, la velocidad del cuerpo varía desde fracciones de milímetro hasta varios centímetros por segundo. Como resultado, el científico llega a la conclusión de que a muy bajas velocidades la fuerza de arrastre es proporcional a la velocidad, a altas velocidades se vuelve proporcional al cuadrado de la velocidad. El estudio de la torsión de finos hilos metálicos, realizado por Coulomb para el concurso de 1777, tuvo una importante consecuencia práctica: la creación de una balanza de torsión. Este instrumento podía utilizarse para medir pequeñas fuerzas de diversa naturaleza y proporcionaba una sensibilidad sin precedentes en el siglo XVIII. Habiendo desarrollado el dispositivo físico más preciso, Coulomb comenzó a buscar una aplicación digna para él. El científico comienza a trabajar en los problemas de la electricidad y el magnetismo. Sus siete memorias representan la implementación de un programa de investigación poco común en el siglo XVIII en amplitud. El resultado más importante obtenido por Coulomb en el campo de la electricidad fue el establecimiento de la ley básica de la electrostática: la ley de interacción de cargas puntuales inmóviles. La fundamentación experimental de la famosa "ley de Coulomb" es el contenido de la primera y segunda memorias. Allí, el científico formula la ley fundamental de la electricidad: "La fuerza de repulsión de dos pequeñas bolas, electrificadas por electricidad de la misma naturaleza, es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los centros de las bolas". En la tercera memoria, Coulomb llamó la atención sobre el fenómeno de la fuga de carga eléctrica. El principal resultado fue el establecimiento de una ley exponencial de carga decreciente con el tiempo. En la siguiente, una de las memorias más breves de la serie, Coulomb abordó la cuestión de la naturaleza de la distribución de la electricidad entre los cuerpos. Demostró que "el fluido eléctrico se distribuye en todos los cuerpos de acuerdo con su forma". Las memorias quinta y sexta están dedicadas a un análisis cuantitativo de la distribución de carga entre cuerpos conductores contiguos ya la determinación de la densidad de carga en varias partes de la superficie de estos cuerpos. Con respecto al magnetismo, Coulomb trató de resolver los mismos problemas que con la electricidad. La descripción de experimentos con imanes permanentes es parte esencial de la segunda memoria y prácticamente de toda la séptima memoria de la serie. El científico logró captar algunas características peculiares del magnetismo. En general, sin embargo, la generalidad de los resultados obtenidos por Coulomb en el campo del magnetismo es mucho menor que la generalidad de las leyes establecidas para la electricidad. Así, Coulomb sentó las bases de la electro y magnetostática. Obtuvo resultados experimentales de importancia fundamental y aplicada. Para la historia de la física, sus experimentos con balanzas de torsión fueron de gran importancia también porque dieron a los físicos un método para determinar la unidad de carga eléctrica a través de las cantidades utilizadas en mecánica: fuerza y distancia, lo que hizo posible realizar estudios cuantitativos de la electricidad. fenómenos. Las últimas memorias de Coulomb de una serie sobre electricidad y magnetismo se presentaron a la Academia de Ciencias de París en 1789. En diciembre de 1790, Coulomb presentó su renuncia. En abril del año siguiente se accedió a su petición y comenzó a percibir una pensión de 2240 libras anuales, que, sin embargo, se redujo considerablemente unos años después. A fines de 1793, la situación política en París se agravó aún más. Por lo tanto, Coulomb decidió alejarse de París. Se muda con su familia a su finca cerca de Blois. Aquí el científico pasa casi un año y medio, huyendo de tormentas políticas. Coulomb vivió en el pueblo hasta diciembre de 1795. El regreso a París tuvo lugar después de la elección de Coulomb como miembro permanente del departamento de física experimental del Instituto de Francia, una nueva academia nacional. No está claro cuándo exactamente Coulomb se convirtió en un hombre de familia. Solo se sabe que la esposa de la científica Louise Françoise, de soltera Desormo, era mucho más joven que él. Oficialmente, su matrimonio se registró solo en 1802, aunque el primer hijo de Coulomb, llamado así por su padre Charles Augustin, nació en 1790. El segundo hijo, Henri Louis, nació en 1797. Dedica los últimos años de su vida a organizar un nuevo sistema educativo en Francia. Viajar por el país finalmente minó la salud del científico. En el verano de 1806, enfermó de una fiebre que su cuerpo ya no podía soportar. Coulomb murió en París el 23 de agosto de 1806. El científico dejó un legado bastante significativo a su esposa e hijos. Como muestra de respeto a la memoria de Coulomb, sus dos hijos fueron destinados a instituciones educativas privilegiadas con cargo al Estado. Autor: Samin D.K.
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