xs
xsm
sm
md
lg

Charles Augustin de Coulomb

เผยแพร่:   โดย: สุทัศน์ ยกส้าน

Charles Coulomb
เมื่อสงคราม 30 ปีระหว่างอังกฤษกับฝรั่งเศสสิ้นสุด ฝรั่งเศสได้กลายเป็นประเทศมหาอำนาจทางวิทยาศาสตร์ เพราะมีนักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงโด่งดังหลายคน เช่น Charles Augustin de Coulomb ซึ่งมีชื่อเสียงและความสามารถพอๆ กับ Henry Cavendish ของอังกฤษ เพราะ Coulomb มีความรู้ทั้งด้านทฤษฎี และด้านการทดลอง ผลงานที่สำคัญ คือ การพบกฎแรงไฟฟ้าระหว่างประจุ และได้สร้างตาชั่งปิด (torsion balance) เพื่อใช้ในการวัดแรงนั้น ณ วันนี้ คูลอมบ์ คือหน่วยของประจุที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการศึกษาปรากฎการณ์แม่เหล็กไฟฟ้า

Coulomb เกิดเมื่อวันที่ 14 มิถุนายน พ.ศ.2279 (ตรงกับรัชสมัยพระเจ้าบรมโกษฐ์) ที่เมือง Angouleme ในประเทศฝรั่งเศส บิดาชื่อ Henry และมารดาชื่อ Catherine บรรดาญาติทางฝ่ายบิดา มีฐานะดี และมีชื่อเสียงทั้งทางกฏหมาย การคลัง สำหรับญาติทางฝ่ายมารดาทำธุรกิจค้าขนแกะและมีฐานะร่ำรวยเช่นกัน การมีอาชีพเป็นนักกฏหมายของบิดาทำให้ต้องเปลี่ยนที่ทำงานบ่อย ดังนั้น ตั้งแต่เด็ก Coulomb จึงได้ย้ายจากเมืองเกิดที่ตั้งอยู่ทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ไปปารีส เพื่อเข้าเรียนที่ College Mazarin เพื่อเรียนคณิตศาสตร์กับครูชื่อ Pierre Charles Monnier ผู้ที่สอนหนังสือเก่งจน Coulomb ศรัทธา จึงตัดสินใจเรียนวิชาเอกคณิตศาสตร์ในมหาวิทยาลัย

แต่เมื่อบิดาประสบปัญหาการเงินจนเป็นบุคคลล้มละลายจึงได้อพยพไปอยู่ที่ Montpellier และได้ทิ้งมารดาให้อยู่กับ Coulomb ที่ Paris เพราะมารดาต้องการให้ Coulomb มีอาชีพเป็นหมอ แต่ Coulomb ไม่ต้องการเป็นหมอ เมื่อเกิดความขัดแย้งเช่นนี้ Coulomb จึงทิ้งแม่ไปอยู่กับพ่อ ในช่วงเวลานั้น Coulomb สนใจคณิตศาสตร์และดาราศาสตร์มาก จึงตัดสินใจจะเป็นนักคณิตศาสตร์ และได้เดินทางไปเมือง Mezieres เพื่อสอบเข้ามหาวิทยาลัย Ecole du Genie ที่มีการแข่งขันสูง และเพื่อความมั่นใจ Coulomb จำต้องเรียนกวดวิชาที่ Paris ก่อนในเดือนตุลาคม พ.ศ.2301 โดยมีครูชื่อ Camus เป็นคนสอน และเมื่อได้อ่านตำรา Cours de Mathematique ของ Camus อย่างละเอียด Coulomb ก็สอบเข้าได้ในอีก 2 ปีต่อมา

ใน พ.ศ.2304 Coulomb วัย 25 ปี สำเร็จการศึกษาวิชาวิศวกรรมโยธา และได้รับมอบหมายให้ทำแผนที่เกาะอังกฤษทั้งเกาะ Coulomb ในตำแหน่งร้อยโทแห่งกองทัพบกได้ถูกส่งไปประจำที่เกาะ Martinique ใน West Indies ขณะเกิดสงครามระหว่างฝรั่งเศสกับอังกฤษ เรืออังกฤษ 17 ลำ ที่บรรทุกทหาร 8,000 คน ได้บุกโจมตี Martinique อย่างหนัก จนกระทั่ง ปี พ.ศ.2306 สงครามจึงยุติ (ในความเป็นจริง เกาะ Martinique ในอดีตเคยถูกกองทัพเนเธอร์แลนด์ อังกฤษ และสเปนปกครอง แต่ในที่สุด Martinique ก็ตกเป็นของอังกฤษ) ขณะทำงานอยู่ที่นี่ 8 ปี Coulomb ล้มป่วยบ่อย เพราะเป็นคนที่มีสุขภาพไม่ดีเลย

ในปี พ.ศ.2315 Coulomb ได้งานวิศวกรรมสร้างป้อมที่เมือง Bourbon ซึ่งต้องใช้ความสามารถด้านวิศวกรรมศาสตร์มาก แต่เพราะล้มป่วยบ่อย Coulomb จึงขออนุญาตเดินทางกลับปารีส

เมื่อกลับถึงปารีส Coulomb ได้เรียบเรียงตำรากลศาสตร์ประยุกต์ เพื่อนำเสนอต่อที่ประชุม Académie des Science โดยได้กล่าวถึงเรื่องแรงเสียดทานที่มีอิทธิพลต่อการเคลื่อนที่ในปัญหากลศาสตร์ ซึ่งต้องใช้เทคนิค Calculus of Variations นอกจากเรื่องนี้แล้ว Coulomb ยังได้เสนอผลงานอื่นๆ ด้วย เช่น ปัญหาที่เกี่ยวกับสถาปัตยกรรม ทฤษฎีความดันใต้พิภพ ปฐพีศาสตร์ แรงตึงในเชือก และแรงหนืด ผลงานเหล่านี้ทำให้สถาบัน Académie des Science รู้สึกประทับใจมาก จึงได้เสนอตำแหน่ง Borsut’s Correspondente ให้ Coulomb วัย 38 ปี

เมื่อ Académie des Science จัดงานประกวดการสร้างเข็มทิศให้มีประสิทธิภาพสูงสุด Coulomb ได้เดินทางไปเมือง Cherbourg เพื่อเรียบเรียงเรื่องทฤษฎีเข็มทิศที่จะส่งเข้าประกวด ในที่สุด Coulomb วัย 41 ปี ก็ได้รับรางวัลผลงานวิจัยดีเยี่ยมจากสถาบัน Académie des Science

เมื่ออายุ 43 ปี มารดาของ Coulomb เสียชีวิต Coulomb จึงเดินทางกลับปารีส เพื่อรับมรดก และได้ออกแบบป้อมทหารใกล้ๆ เมือง lle d’ Aix ซึ่งสร้างด้วยไม้ล้วน เมื่อเดินทางกลับ Coulomb ได้เรียบเรียงตำรา Theorie des machenes simples เพื่อเสนอรับรางวัลของ Académie des Science อีกในปี พ.ศ.2324 ผลงานนี้มีเนื้อหาเกี่ยวกับแรงเสียดทาน ในการไถลและกลิ้งของวัตถุ โดยเฉพาะเมื่อแรงนี้ขึ้นกับความเร็วและเวลา ผลงานนี้ได้ทำให้ Coulomb ได้รับการยกย่องว่าเป็นบิดาของศาสตร์เสียดทาน

เมื่ออายุ 45 ปี Coulomb ได้รับเลือกเป็นสมาชิกของ Académie des Science จึงทำให้ต้องทำงานวิทยาศาสตร์อยู่ที่ปารีสอย่างถาวร และไม่ทำงานหรือรับงานวิศวกรรมศาสตร์อีกเลย โดยตัดสินใจจะทำวิจัยแต่ฟิสิกส์ โดยเฉพาะเรื่องไฟฟ้า และแม่เหล็ก เพราะในปี พ.ศ.2328 ที่ Coulomb มีอายุ 49 ปีนั้น Coulomb ได้พบกฎ Coulomb ที่แถลงว่า แรงดึงดูดและแรงผลักระหว่างประจุแปรผกผันกับระยะทางระหว่างประจุยกกำลังสอง และขึ้นกับขนาดของประจุทั้งสองนั้น ในการพบกฎนี้ Coulomb ได้สร้างตาชั่งบิด (torsion balance) ที่สามารถอ่านได้ละเอียดและไวมาก จนสามารถวัดแรงขนาด 10 นิวตันได้ นอกจากนี้ Coulomb ยังได้ศึกษาการกระจายตัวของประจุตามผิวของวัตถุทรงต่างๆ ด้วย

กฎของ Coulomb ซึ่งมีรูปแบบเดียวกันกับกฎแรงโน้มถ่วงของ Newton เป็นผลงานที่สำคัญที่สุดของ Coulomb ผู้ซึ่งทำงานอย่างใกล้ชิดกับนักฟิสิกส์อื่นๆ หลายคน เช่น Borda และ Laplace

สำหรับผลงานด้านการศึกษานั้น Coulomb วัย 51 ปี ได้เคยปฏิรูปการพยาบาล หลังจากได้เดินทางไปดูงานในโรงพยาบาลที่อังกฤษ

เมื่ออายถุ 54 ปี Coulomb มีบุตรคนแรกชื่อ Charles Augustine ที่ 2 และเมื่อเกิดปฏิวัติครั้งใหญ๋ในฝรั่งเศส Coulomb ได้ทุ่มเททำงานวิทยาศาสตร์ที่ Académie des Science และเมื่อการปฏิวัติทวีความรุนแรงขึ้น สถาบันจึงถูกสั่งให้ปิดทำให้ Coulomb ต้องลาไปทำงานวิทยาศาสตร์ต่อที่ Blois ซึ่งอยู่ในชนบท

หลังการปฏิวัติได้มีการจัดตั้ง Institut de France ขึ้นแทน Academie of Science

Coulomb วัย 59 ปี ได้รับเชิญให้กลับมาทำงานที่สถาบันมาตรวิทยาในปารีสอีกครั้งหนึ่ง

ในปี พ.ศ.2340 ด้วยวัย 61 ปี Coulomb ได้ลูกชายคนที่สองชื่อ Henri Louis เขาจึงตัดสินใจแต่งงานกับ Loriese Desomeaux แม่ของลูกชายทั้ง 2 คน อย่างเป็นทางการ

เมื่ออายุ 65 ปี Coulomb ได้รับเลือกเป็นปราชญ์กิตติมศักดิ์ของ Institut de France ถึงเดือนมิถุนายน ปี พ.ศ.2349 Coulomb ได้ล้มป่วยลงและเสียชีวิต เมื่อวันที่ 23 สิงหาคม พ.ศ.2349 ที่ปารีสในวัย 70 ปี

ณ วันนี้ นอกจากหน่วย Coulomb ที่ใช้บอกขนาดของประจุไฟฟ้าแล้ว โลกก็ยังรู้จักหลุมอุกกาบาตชื่อ Crater Coulomb บนดวงจันทร์ด้วย
ตาชั่งที่ Coulomb ออกแบบ เพื่อทดลองวัดแรงไฟฟ้าระหว่างประจุในปี 1785
ตาชั่งที่นักฟิสิกส์ปัจจุบัน ใช้ในการตรวจสอบกฎของ Coulomb


*********************

เกี่ยวกับผู้เขียน



สุทัศน์ ยกส้าน
ประวัติการทำงาน - ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์

ประวัติการศึกษา - ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย

อ่านบทความ สุทัศน์ ยกส้าน ได้ทุกวันศุกร์
กำลังโหลดความคิดเห็น