夏爾·庫侖
| 夏爾·庫侖 Charles-Augustin de Coulomb | |
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| 出生 | 1736年6月14日 法蘭西王國昂古萊姆 |
| 逝世 | 1806年8月23日（70歲） 法蘭西第一帝國巴黎 |
| 居住地 | 法國 |
| 國籍 | 法國 |
| 知名於 | 電荷的相互作用 |
| 信仰 | 桑地馬尼安 |
| 科學生涯 | |
| 研究領域 | 物理學、軍事工程學 |
| 機構 | 梅濟耶爾皇家工程學院(École royale du génie de Mézières) |
夏爾·奧古斯丁·德·庫侖（Charles-Augustin de Coulomb，1736年—1806年），法國物理學家、軍事工程師、土力學奠基人。
簡介
[編輯]庫侖是法國著名軍事工程學專家和物理學家，庫侖最為知名的是他總結和研究了電荷之間的相互作用，從而得出了庫侖定律，這個定律成為世界各國中學物理教學的一個基本定律，此外在摩擦力方面，庫侖也有深刻的研究。為了紀念庫侖，1908年，他的名字被用於命名國際單位制下電荷的單位。
生平經歷
[編輯]青少年時代
[編輯]1736年6月14日，庫侖在法國昂古萊姆出生。其父親韓瑞是法國皇室在蒙特利埃地區的巡視員；其母親為嘉芙蓮·貝爾特。庫侖的父母是虔誠的基督徒，故庫侖出生不久就在著名的安德烈教堂參加了洗禮儀式。
在庫侖還是少年的時候，這一家人就離開了昂古萊姆，搬到了繁華的法國首都巴黎，庫侖到了上學的年齡，他開始了在馬自力學院的學習，在那裏，庫侖學習了哲學、語言和文學，那時候這些課程是一個紳士必須學習的重要內容，但是，由於當時的法國文明開化，在庫侖所在的學校里，不僅僅開設了文科類的課程，同時也開設了數學、天文學、化學和植物學的課程，這些課程為後來庫侖發現著名的庫侖定律奠定了良好的基礎。
庫侖在巴黎的生活緊張但是豐富多彩，可是不久發生了一件意想不到的事情，那就是自己的父親在投資方面發生了問題，結果欠下很多債務，不得不離開巴黎，前往蒙特利爾，庫侖也一起前往，正是在這座新的城市，庫侖發表了自己的第一篇論文，這篇論文發表在當地著名的科學雜誌《蒙特利爾科學與生活》上。1760年，庫侖回到巴黎參加了皇家工程學院的考試，獲得了優異的成績。
軍隊生涯
[編輯]1761年，25歲的庫侖從大學畢業了，他進入法國軍隊成為了一名中尉工程師，從這時候開始的20年時間裏，庫侖跟隨法軍到各處駐防，這期間，他參與設計各種類型的工事、掩體，為了建造這些設施，庫侖學習了結構力學、土壤學等等物理、化學知識，並且這對上述學科進行了深入地研究，積累了豐富的經驗。庫侖的第一個駐防地是布雷斯特，1764年2月，庫侖又被派到了位於加勒比的馬提尼克島駐防，不同的地域，不同的風土人情、氣候特點、地質結構為庫侖的研究提供了豐富的素材，在西印度群島的駐防中，庫侖的任務是建設一座城堡，由於環境複雜，設計複雜，工程建造持續了8年，1772年這項工程才算完工，由於過度勞累和對環境不適應，庫侖生病了，這次生病使得庫侖的身體狀況每況愈下，法國軍方不得不把庫侖從西印度群島調回法國駐防。
回到法國後，庫侖被授予了上尉軍銜，他移防到很多地方，後來庫侖被派到了Bouchain，在這座城市駐防的時間裏，他對應用力學進行了研究，1773年他向法國科學院提交了他的研究成果，這項成果極其重要，其對後人研究應用力學提供了不可多得的範本。
1779年，庫侖再次移防，這次服役的地點是羅什福爾，這次的任務是與蒙特朗貝爾侯爵合作，建設一座完全由木頭做成的堡壘。由於這項工程設計的力學知識較多，所以，庫侖對力學的研究更加深入，在羅什福爾有一家造船廠，利用職務之便，庫侖在造船廠里建立了力學實驗室，在實驗室里，庫侖親自動手做了大量的力學實驗。
庫侖定律
[編輯]1773年由於在航海中需要對指南針進行深入研究，法國科學院懸賞對這個問題進行研究。在物理中，有一個非常著名的規律，那就是不同的電荷之間存在着同性相斥，異性相吸的相互作用，但是這種作用之間的規律到底是什麼，那時候不很清楚，庫侖對這個問題非常感興趣，他利用自己的力學知識開了對這個問題進行研究。首先，庫侖對前人的研究進行總結，庫侖首先研究磁鐵的吸引與排斥，他將磁鐵分為兩種磁核，然後根據萬有引力定律猜測它們之間的作用力和磁核的大小以及距離平方成反比。
英國著名科學家卡文迪許曾經設計過一種扭稱，利用扭稱可以測量出萬有引力的大小，庫侖仿照卡文迪許的扭稱製作了自己的扭稱，他利用扭稱測量力的大小，證明了磁核間相互作用的結論，這個結論被稱作庫侖磁定律，此外，庫侖提出了如何消除指南針摩擦力的方法，他使用頭髮、蠶絲將指南針懸掛起來用於減少摩擦。由於庫侖的重大貢獻，他在1777年獲得法國科學院獎金。 庫侖提出的磁作用力使用了很長時間以後，由於奧斯特、法拉第發現了磁和電的關係，這個定律不再使用，但是這項發現為庫侖電荷定律提供了巨大的研究平台。
庫侖深入研究兩個電荷之間的作用力，他根據萬有引力定律、自己對磁相互作用的研究猜測電荷間力的作用也是電荷乘積除以距離的平方，然後利用庫侖扭稱進行驗證，實驗結果與理論預期結果完全符合，由於庫侖定律非常重要，所以平方反比關係的驗證直到今天還在繼續。為了紀念庫侖的重大功績，在國際單位制中電荷的單位就是用他的名字命名。
後續生活
[編輯]1781年，庫侖再次回到巴黎，1787年，庫侖和台農一起參觀了位於石屋的法國皇家海軍醫院，在那裏他們看到了被稱作革命亭的建築，這個建築設計非常特別，這種設計深深打動了庫侖，他把這個建築推薦給法國政府。1789年，法國爆發了革命，在法國大革命中，庫侖辭去了官職，前往布洛瓦這個小城鎮去休養。
測量中必定涉及到物理單位，而物理單位的確定由於標準的不同而非常混亂，為了解決這個問題，法國革命政府特別邀請庫侖回到巴黎對這個問題進行研究。在這次研究中，庫侖成為了國家研究院首席科學家，由於他的巨大功績，1802年，庫侖被任命為教育部總督學，但是庫侖的身體狀況卻越來越差，1806年庫侖在巴黎去世了。庫侖不僅僅在電學理論方面，而且在岩土工程領域成為了開拓者。1889年為了慶祝法國大革命100周年建立了艾菲爾鐵塔，在鐵塔上刻有72名為人類文明的發展做出巨大貢獻的學者，庫侖就是其中之一。
參見
[編輯]外部連結
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- Théorie des machines simples （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） (1821)
本文翻譯自英文維基百科，同時修改者諮詢首都師範大學物理系物理學史專家劉樹勇的部分意見
- Collection de mémoires relatifs à la physique （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） (1884)
- French National Library （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） The Mémoires of Coulomb available in pdf format.
- 約翰·J·奧康納; 埃德蒙·F·羅伯遜, Coulomb, MacTutor數學史檔案 （英語）
