Charles Augustin de Coulomb

Bedeutung und zentrale Leistung

Charles Augustin de Coulomb (14. Juni 1736–23. August 1806) war ein französischer Physiker. Er begründete die Elektrostatik und die Magnetostatik und gilt als Entdecker des coulombschen Gesetzes.

Das Coulomb-Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen der elektrischen Kraft zwischen zwei Ladungen und dem Abstand dieser Ladungen. Coulomb untersuchte diese Beziehung 1784/85 experimentell mit einer Drehwaage, auch elektrische Balance genannt. Die elektrostatische Coulombkraft bildet zusammen mit den Kräften des Magnetismus die Elektrodynamik, eine der vier Grundkräfte der Physik.

Ausbildung und Tätigkeit als Ingenieur

Coulomb wurde am 14. Juni 1736 in Angoulême geboren und wuchs zunächst dort auf. Nach dem Umzug seiner Familie nach Paris besuchte er das College Mazarin. Als sein Vater sein Vermögen durch Spekulationen verlor und sich die Eltern trennten, ging Coulomb zunächst mit seiner Mutter, später wegen eines Streits über seine geplante mathematisch-naturwissenschaftliche Laufbahn zu seinem Vater nach Montpellier.

1758 kehrte er nach Paris zurück, um sich auf die Aufnahmeprüfungen der staatlichen Schule für Ingenieursoffiziere Ecole de génie militaire de Mézières vorzubereiten. Anfang 1760 begann er dort zu studieren, schloss Ende 1761 ab und wurde Leutnant des Corps de Génie. Als Bauingenieur arbeitete er unter anderem an der Instandsetzung von Festungen.

Zunächst war Coulomb in Brest stationiert. Ab 1764 arbeitete er in Martinique, das 1762 vorübergehend von den Engländern erobert worden war und nach seiner Rückgabe an Frankreich stärker befestigt werden sollte. Bis 1772 leitete er den Bau des neuen Fort Bourbon. Seine dabei entstandene Abhandlung zur Baustatik veröffentlichte er 1773 nach seiner Rückkehr nach Frankreich in den Abhandlungen der Académie des sciences.

Während seiner Stationierung in Cherbourg verfasste er eine Abhandlung über den Kompass, für die er 1777 einen Preis der Pariser Akademie erhielt. Darin behandelte er auch die Torsionswaage und allgemein die Torsion dünner Fäden. Diese Arbeiten wurden später zur Grundlage seiner Experimente zur Messung schwacher Kräfte.

Forschung und späteres Leben

1779 wurde Coulomb nach Rochefort geschickt, um beim Bau eines vollständig aus Holz errichteten Forts mitzuwirken. Auf den dortigen Schiffswerften führte er Experimente durch, aus denen die Abhandlung Theorie des machines simples hervorging. Darin entwickelte er seine Theorie der Reibungskräfte. Die Arbeit brachte ihm 1781 den großen Preis der Pariser Akademie der Wissenschaften und führte zu seiner Aufnahme in die Akademie.

Danach zog Coulomb nach Paris und widmete sich vor allem physikalischen Experimenten. Zwischen 1785 und 1791 veröffentlichte er seine bedeutenden Abhandlungen über Elektrizität und Magnetismus sowie weitere Arbeiten. Als Ingenieur war er nur noch gelegentlich beratend tätig. 1783/84 wurde er gegen seinen Willen als Gutachter für Hafen- und Kanalprojekte in der Bretagne eingesetzt; Streitigkeiten führten dazu, dass er eine Woche im Gefängnis verbrachte.

Coulomb arbeitete eng mit Pierre Simon de Laplace, Jean-Charles de Borda, Charles Bossut und Gaspard de Prony zusammen. Die Regierung beauftragte ihn außerdem mit Untersuchungen zu Hospitälern, der Wasserversorgung von Paris und den Wasserspielen in den königlichen Gärten. 1787 unternahm er deshalb eine Studienreise nach London.

Nach Beginn der Französischen Revolution 1789 verlor Coulomb viele Ämter oder legte sie nieder. 1791 verließ er das Corps de Génie. Nach der Auflösung der Akademie der Wissenschaften 1793 zog er sich nach Blois zurück und setzte seine Experimente fort. 1795 kehrte er nach der Gründung des Institut de France und seiner Wahl zum Mitglied nach Paris zurück. Napoleon berief ihn von 1802 bis 1806 als Aufseher über das Unterrichtswesen erneut in den Staatsdienst; Coulomb förderte die Gründung neuer Gymnasien (Lycées) in ganz Frankreich.

Seit 1802 war Coulomb mit Louise Françoise LeProust Desormeaux verheiratet. Das Paar hatte zuvor, 1790 und 1797, zwei Söhne bekommen.

Weitere wissenschaftliche Arbeiten

Coulombs wissenschaftliche Leistungen umfassen mehrere Gebiete:

• Gesetze der Haftreibung.
• Untersuchungen zur inneren Reibung von Flüssigkeiten.
• Die historisch älteste Formulierung des Schergesetzes in der Bodenmechanik und die Lösung des Erddruckproblems. In einem Aufsatz von 1776 behandelte er außerdem die Theorie steinerner Gewölbe.
• Die experimentelle Demonstration des elektrostatischen Kraft-Abstand-Gesetzes, des Coulomb-Gesetzes, mit einer Drehwaage.

Die Drehwaage war das zentrale Messinstrument seiner Untersuchungen zu elektrischen Kräften. Ein Nachbau der originalen Coulombschen Drehwaage befindet sich im Deutschen Museum in München.

Ehrungen und Benennungen

Zu Coulombs Ehren heißt die physikalische Einheit der elektrischen Ladung 1 C, ein Coulomb. Nach ihm benannt sind außerdem die Coulomb-Blockade, der Mondkrater Coulomb und der Asteroid (30826) Coulomb.

Coulombs Name ist zudem auf dem Eiffelturm verewigt und gehört zu den 72 dort genannten Namen.