Charles Augustin Coulomb

Il padre Henry apparteneva ad una importante famiglia di Montpellier, legali e amministratori, e anche la madre Catherine Bajet proveniva da una ricca famiglia. Visse i primi anni ad Angoulême, nel sud-ovest della Francia, e quando la famiglia si trasferì a Parigi studiò al Collège Mazarin dove ebbe una ottima educazione nelle lingue, letteratura e filosofia e la migliore possibile al tempo in matematica, fisica, astronomia e scienze.

Il padre però, a causa di speculazioni sbagliate, perse il suo patrimonio e ritornò a Montpellier, mentre la madre rimase a Parigi col figlio. Sorsero ben presto dissidi sulla sua futura carriera e Charles la abbandonò per tornare col padre a Montpellier.

Qui entrò nella Società delle Scienze nel 1757 e presentò vari lavori di matematica e astronomia. Nel 1758 tornò a Parigi per prepararsi agli esami di ammissione alla Scuola del Genio di Mézières nella quale entrò nel 1760. Qui conobbe vari amici coi quali collaborerà in seguito, tra cui Bossut, uno dei suoi insegnanti, e Borda.

Si diplomò nel 1761 col grado di luogotenente del genio e venne inviato a Brest, ma nel 1764 fu trasferito in Martinica per dirigere i lavori di costruzione del Forte Bourbon.

In questa mansione mostrò le sue abilità pratiche e organizzative, ma l’esperienza sarà anche fondamentale per alcuni dei suoi futuri lavori di meccanica.

Si ammalò però gravemente e la sua salute sarà compromessa per il resto della vita.

Al ritorno in Francia nel 1772, a Bouchain, scrisse una memoria di meccanica: Essai sur une application des règles, de maximis et minimis à quelques problèmes de statique, relatifs à l’architecture, che presentò all’Accademia delle Scienze di Parigi, dove tratta ‘per quanto una combinazione di matematica e fisica lo permetta, l’influenza dell’attrito e della coesione in alcuni problemi di statica’.

Il suo scopo era di usare il calcolo variazionale nella soluzione di problemi di statica più che di fornire soluzioni numeriche a problemi pratici per cui il lavoro fu trascurato dagli ingegneri, ma apprezzato dai matematici e per questo l’Accademia delle Scienze lo nominò socio corrispondente nel 1774.

Trasferito a Cherbourg scrisse una importante memoria sugli aghi magnetici e sul modo migliore di costruirli che sottopose al Gran Premio dell’Accademia nel 1777, vincendo uno dei riconoscimenti.

In questo scritto affrontò per la prima volta il problema dell’elasticità di torsione nei fili cilindrici (capelli e fili di seta) e l’uso della bilancia di torsione per misurare forze estremamente deboli.

Nello stesso periodo Robert Turgot, nominato Sovrintendente del Genio da Luigi XVI, bandì un concorso di idee per la riorganizzazione del Corpo e Coulomb partecipò con un saggio nel quale affronta il problema del rendimento del lavoro umano e nello stesso tempo espone idee politiche che valorizzano il ruolo degli individui per migliorare i servizi pubblici statali.

Nel 1779 venne inviato a Rochefort per collaborare alla costruzione di un forte interamente in legno, innovativo ma molto criticato da altri ingegneri francesi.

In questo periodo negli arsenali di Rochefort compì ricerche sull’attrito esposte nel trattato Théorie des machines simples, en ayant égard au frottement de leurs parties et à la roideur des cordages, che ottenne ancora il Grand Prix dell’Accademia nel 1781. Esso tratta dell’attrito statico e dinamico stabilendo quelle leggi che resteranno insuperate fino all’avvento delle teorie molecolari del XX secolo.

La fama dell’opera cambiò la sua vita, venne infatti chiamato all’Accademia delle Scienze come ‘mécanicien’ e si trasferì a Parigi non dedicandosi più a progetti di ingegneria, anche se prestò qualche consulenza, ma interamente alle ricerche in fisica, collaborando con Bossut, Borda e Laplace.

Nel 1784 presentò alcune memorie sulla torsione, Recherches théoriques et expérimentales sur la force de torsion et sur l’élasticité des fils de métal, che contengono la legge della elasticità di torsione, uno studio sull’elasticità di fili di metallo e una teoria sulla azione intermolecolare.

Tra il 1785 e il 1791 presentò una serie di importanti memorie sull’elettricità e il magnetismo, nella prima delle quali (Premier Mémoire sur l’électricité et le magnétisme), espone la costruzione di una bilancia elettrica fondata sulla torsione di fili di metallo, per la determinazione sperimentale della legge secondo cui gli elementi dei corpi carichi del medesimo genere di elettricità si respingono mutuamente.

Questo lavoro contiene la famosa bilancia di torsione di Coulomb, con la quale determinò quella che ora è chiamata legge di Coulomb per la forza elettrostatica, facendo rientrare lo studio dell’elettricità entro gli schemi newtoniani; si propose infatti di determinare sperimentalmente una relazione matematica tra grandezze misurabili, disinteressandosi del problema della ‘natura’ dell’elettricità che occupava la gran parte dei contemporanei.

Questo lavoro è ora considerato il più importante, ma presentò altre 25 memorie nel periodo fino al 1806 occupandosi soprattutto di distribuzione della carica sui conduttori, di magnetismo, di momenti magnetici, e ipotizzando che ogni particella sia una ‘molécule aimantaire’ (molecola magnetica).

Si occupò anche di lavori per il governo, come la riforma degli ospedali, visitando per questo gli ospedali di Londra, la cura delle fontane reali e il loro rifornimento di acqua, e l’istruzione.

Nel 1790 nacque il suo primo figlio, da Louise Le Proust Desormeaux con la quale non era sposato.

Con la Rivoluzione molte istituzioni, tra le quali l’Accademia, vennero abolite o riformate; Coulomb lasciò il corpo del Genio e il suo incarico al Comitato per i pesi e misure, ma continuò le sue ricerche insieme a Borda in una villa di campagna che aveva acquistato vicino a Blois.

Quando nel 1795 venne riaperto l’Institut de France, che aveva preso il posto dell’Accademia, tornò a Parigi e riprese il suo incarico, nel 1797 nacque il secondo figlio e nel 1802 sposò la madre dei suoi due figli.

Tra il 1802 e il 1806 fu Ispettore generale dell’Istruzione pubblica e in particolare fu responsabile della istituzione dei ‘lycées’.

Morì nel 1806 a seguito di un aggravamento della malattia contratta in Martinica.

I suoi meriti così vengono ricordati da Biot: È a Coulomb che si deve la rinascita della vera fisica in Francia, non una fisica verbosa e ipotetica, ma quella fisica ingegnosa e esatta che osserva e confronta tutto con rigore …

In suo onore venne chiamata coulomb (C ) l’unità di misura SI della carica elettrica.