求真百科歡迎當事人提供第一手真實資料，洗刷冤屈，終結網路霸凌。

「卡文迪许」修訂間的差異檢視原始碼討論檢視歷史

事實揭露 揭密真相
前往： 導覽、 搜尋
Ms（對話 | 貢獻）
 
(未顯示由 5 位使用者於中間所作的 6 次修訂)
行 1： 行 1：
−
 
 
{{Infobox person   
 
{{Infobox person   
 
| 姓名    =  亨利·卡文迪许
 
| 姓名    =  亨利·卡文迪许
行 11： 行 10：
 
|主要成就 =   研究空气组成 <br> 测出万有引力常数 <br> 确定水是化合物而不是单质 <br>
 
|主要成就 =   研究空气组成 <br> 测出万有引力常数 <br> 确定水是化合物而不是单质 <br>
 
}}
 
}}
−
== 卡文迪许 ==
+
 
−
<p style=text-indent：2em;>'''<big>亨利·卡文迪许</big>''' ，(Henry Cavendish，1731.10.10~1810.3.10)英国化学家、物理学家 。公元1731年10月10日生于法国尼斯 。1742-1748年他在伦敦附近的海克纳学校读书。1749-1753年期间在剑桥彼得豪斯学院求学。在伦敦定居后，卡文迪许在他父亲的实验室中当助手，做了大量的电学、化学研究工作。他的实验研究持续达50年之久。1760年卡文迪许被选为伦敦皇家学会成员，1803年又被选为法国研究院的18名外籍会员之一。
+
'''<big>亨利·卡文迪许</big>''' (Henry Cavendish，1731 年10月10日 - 1810 年3月10日) 出生于[[法国]]尼斯, 是一位[[ 英国]][[ 化学家]] 、[[ 物理学家]] 。1742-1748年他在[[ 伦敦]] 附近的海克纳学校读书。1749-1753年期间在[[ 剑桥]] 彼得豪斯学院求学。在伦敦定居后，卡文迪许在他父亲的实验室中当助手，做了大量的电学、化学研究工作。他的实验研究持续达50年之久。1760年卡文迪许被选为伦敦皇家学会成员，1803年又被选为法国研究院的18名外籍会员之一。
−
<p style=text-indent：2em;> 公元1810年3月10日，卡文迪许在 [[ 伦敦 ]]逝世，终身未婚。
+
 
 +
公元1810年3月10日，卡文迪许在 [[ 伦敦 ]]逝世，终身未婚。
 +
 
 
== 主要成就 ==
 
== 主要成就 ==
−
<p style=text-indent：2em;>'''<big>化学领域</big>'''
+
 
−
<p style=text-indent：2em;>1784年左右，卡文迪许研究了空气的组成，发现普通空气中氮气占五分之四，氧气占五分之一。他确定了水的成分，肯定了它不是元素而是化合物。他还发现了硝酸。
+
'''<big>化学领域</big>'''
−
<p style=text-indent：2em;>'''<big>物理领域</big>'''
+
 
−
<p style=text-indent：2em;> 卡文迪许生前在物理学方面发表的论文为数极少，一直到麦克斯韦审阅整理并出版了他的手稿后，人们才知道他在电学方面作出了很多重要发现。他发现一对电荷间的作用力跟它们之间的距离平方成反比，这就是后来库仑导出的库仑定律内容的一部分;他提出每个带电体的周围有"电气"，与电场理论很接近;卡文迪许演示了电容器的电容与插入平板中的物质有关;电势的概念也是卡文迪许首先提出的，这对静电理论的发展起了重要作用;他还提出了导体上的电势与通过电流成正比的关系。
+
1784年左右，卡文迪许研究了空气的组成，发现普通空气中氮气占五分之四，氧气占五分之一。他确定了水的成分，肯定了它不是元素而是化合物。他还发现了硝酸。
−
<p style=text-indent：2em;> 在牛顿发现万有引力定律之后，他是测出引力常量的科学家。
+
 
−
<p style=text-indent：2em;>'''<big>推算地球密度</big>'''
+
'''<big>物理领域</big>'''
−
<p style=text-indent：2em;> 卡文迪许测量地球的密度是从求牛顿的万有引力定律中的常数着手，再推算出地球密度。他的指导思想极其简单，用两个大铅球使它们接近两个小球。从悬挂小球的金属丝的扭转角度，测出这些球之间的相互引力。根据万有引力定律，可求出常数G。根据卡文迪许的多次实验，测算出地球的平均密度是水密度的5.481倍(21世纪数值为5.517，误差为0.65253%左右)，并确定了万有引力常数(他测得的引力常数G是(6.754±0.041)×10N·m&sup2;/kg&sup2;，这个值同现代值(6.6732±0.0031×10N·m&sup2;/kg&sup2;，相差无几，计算出了地球的质量。被誉为第一个称量地球的人。
+
 
−
<p style=text-indent：2em;>'''<big>后人关于卡文迪许测量G的历史争议</big>'''
+
卡文迪许生前在物理学方面发表的论文为数极少，一直到麦克斯韦审阅整理并出版了他的手稿后，人们才知道他在电学方面作出了很多重要发现。他发现一对电荷间的作用力跟它们之间的距离平方成反比，这就是后来库仑导出的库仑定律内容的一部分;他提出每个带电体的周围有"电气"，与电场理论很接近;卡文迪许演示了电容器的电容与插入平板中的物质有关;电势的概念也是卡文迪许首先提出的，这对静电理论的发展起了重要作用;他还提出了导体上的电势与通过电流成正比的关系。在牛顿发现万有引力定律之后，他是测出引力常量的科学家。
−
<p style=text-indent：2em;> 值得一提的是，以上关于卡文迪许从万有引力常数推算地球密度的说法是完全错误的，卡文迪许是利用小球的与地球的比例关系来测量出的地球质量，从而得出地球平均密度，并没有用到G的值，也没有在任何地方间接或直接出现过万有引力常数G。这也是普遍存在于我国物理教学中的谬误，事实上，从科学史的角度看，卡文迪许可以说并没有得到过G。在卡文迪许活着的时候，对牛顿重力方程的表述中仍没有G的存在，那时的天文学家更关心各个星体的密度，只要知道了地球的密度那么其他星体的密度也都好算了，所以卡文迪许他老人家作为物理学的潮人，自然义无反顾地要引领时尚。他的论文题目正叫做"测量地球密度的实验"(Experiments to determine the density of the earth)。
+
 
−
<p style=text-indent：2em;>G的第一次出现在论文中是在1873，在卡文迪许发表论文的75年后，被Cornu,A. and Baille,J. B的论文《Mutual determination of the constant of attraction and the mean density of the earth》提到。而G正式进入人们的视野要到1894年，一个叫伟农.波义思(C.Vernon Boys)的人在英国皇家学会(The Royal Society)提出了重力场数G的表述后才为人熟知。在卡文迪许之后，后人也依据他的实验结果整理出了G=3*g/4piRp，其中g是地球重力加速度，R是地球半径。无疑的，卡文迪许的实验是离G只有那么一点点距离了，后人可以直接从他的结果中整理出G来，因为这个而让他与G的决定无缘实在是太可惜了，所以物理学家感情上更认同卡文迪许，万一以后他们哪个人遇到了类似的事情，差一点点不被算作是第一原创者那肯定死不瞑目啊。于是他们为卡文迪许辩护称，在卡文迪许所在的年代，科学家们对重力与质量仍使用一样的单位，而且从天文学来说，式子中出现的几何常数可以被视作是已被定义的高斯重力常数，地球半径也是知道的，所以可以一般性地可以说在天文单位上，G便是地球密度的倒数，卡文迪许测到了地球密度，自然也算得到G了。
+
'''<big>推算地球密度</big>'''
 +
 
 +
卡文迪许测量地球的密度是从求牛顿的万有引力定律中的常数着手，再推算出地球密度。他的指导思想极其简单，用两个大铅球使它们接近两个小球。从悬挂小球的金属丝的扭转角度，测出这些球之间的相互引力。根据万有引力定律，可求出常数G。根据卡文迪许的多次实验，测算出地球的平均密度是水密度的5.481倍(21世纪数值为5.517，误差为0.65253%左右)，并确定了万有引力常数(他测得的引力常数G是(6.754±0.041)×10N·m&sup2;/kg&sup2;，这个值同现代值(6.6732±0.0031×10N·m&sup2;/kg&sup2;，相差无几，计算出了地球的质量。被誉为第一个称量地球的人。
 +
 
 +
'''<big>后人关于卡文迪许测量G的历史争议</big>'''
 +
 
 +
值得一提的是，以上关于卡文迪许从万有引力常数推算地球密度的说法是完全错误的，卡文迪许是利用小球的与地球的比例关系来测量出的地球质量，从而得出地球平均密度，并没有用到G的值，也没有在任何地方间接或直接出现过万有引力常数G。这也是普遍存在于我国物理教学中的谬误，事实上，从科学史的角度看，卡文迪许可以说并没有得到过G。在卡文迪许活着的时候，对牛顿重力方程的表述中仍没有G的存在，那时的天文学家更关心各个星体的密度，只要知道了地球的密度那么其他星体的密度也都好算了，所以卡文迪许他老人家作为物理学的潮人，自然义无反顾地要引领时尚。他的论文题目正叫做"测量地球密度的实验"(Experiments to determine the density of the earth)。
 +
 
 +
G的第一次出现在论文中是在1873，在卡文迪许发表论文的75年后，被Cornu,A. and Baille,J. B的论文《Mutual determination of the constant of attraction and the mean density of the earth》提到。而G正式进入人们的视野要到1894年，一个叫伟农.波义思(C.Vernon Boys)的人在英国皇家学会(The Royal Society)提出了重力场数G的表述后才为人熟知。在卡文迪许之后，后人也依据他的实验结果整理出了G=3*g/4piRp，其中g是地球重力加速度，R是地球半径。无疑的，卡文迪许的实验是离G只有那么一点点距离了，后人可以直接从他的结果中整理出G来，因为这个而让他与G的决定无缘实在是太可惜了，所以物理学家感情上更认同卡文迪许，万一以后他们哪个人遇到了类似的事情，差一点点不被算作是第一原创者那肯定死不瞑目啊。于是他们为卡文迪许辩护称，在卡文迪许所在的年代，科学家们对重力与质量仍使用一样的单位，而且从天文学来说，式子中出现的几何常数可以被视作是已被定义的高斯重力常数，地球半径也是知道的，所以可以一般性地可以说在天文单位上，G便是地球密度的倒数，卡文迪许测到了地球密度，自然也算得到G了。
 
== 学术贡献 ==
 
== 学术贡献 ==
−
<p style=text-indent：2em;> 卡文迪许公开发表的论文并不多，他没有写过一本书，在长长的50年中，发表的论文也只有18篇。除了一篇在1771年发表的论文是理论性的以外，其余的论文内容都是实验性和观察性的，大部分是关于水槽化学方面的，先后发表在1766年到1788年的英国皇家学会的期刊上。
+
卡文迪许公开发表的论文并不多，他没有写过一本书，在长长的50年中，发表的论文也只有18篇。除了一篇在1771年发表的论文是理论性的以外，其余的论文内容都是实验性和观察性的，大部分是关于水槽化学方面的，先后发表在1766年到1788年的英国皇家学会的期刊上。
−
<p style=text-indent：2em;> 又有一部分是关于液态物质凝固点的研究，发表于1783年到1788年。还有一部分是有关地球平均密度的研究，发表于1798年。在他逝世以后，人们发现他有大量文稿，一直藏着未经公开发表。这部分未发表的论文相当多，电学部分由19世纪的大物理学家马克斯维尔门教授整理后在1879年出版，化学和力学部分是由爱德华.普索于1921年主编出版的。
+
 
−
<p style=text-indent：2em;>1784年左右他研究了空气的组成，他还发现了硝酸。
+
又有一部分是关于液态物质凝固点的研究，发表于1783年到1788年。还有一部分是有关地球平均密度的研究，发表于1798年。在他逝世以后，人们发现他有大量文稿，一直藏着未经公开发表。这部分未发表的论文相当多，电学部分由19世纪的大物理学家马克斯维尔门教授整理后在1879年出版，化学和力学部分是由爱德华.普索于1921年主编出版的。
−
<p style=text-indent：2em;>亨利·卡文迪许
+
 
−
<p style=text-indent：2em;> 卡文迪许在热学理论、计温学、气象学、大地磁学等方面都有研究。1798年他完成最后的实验时，已年近七十。在物理学上他最主要的成就是通过扭秤实验验证了牛顿的万有引力定律，确定了引力常数和地球平均密度。卡文迪许验证万有引力定律的实验采用自己设计的"扭秤"为工具，后人称为著名的"卡文迪许实验"。
+
1784年左右他研究了空气的组成，他还发现了硝酸。
−
<p style=text-indent：2em;> 曾经有人说:"没有一个活到80岁的人，一生讲的话像卡文迪许那样少的了。"在一本《化学史》书上，曾举出卡文迪许最怕交际的一件事例。有一天一位英国科学家携同一位奥地利科学家到班克斯爵士的家里做客，正巧卡文迪许也在座。班克斯便介绍他们相识。在互相介绍时，班克斯曾对这位远客盛赞卡文迪许，而这位初见面的客人更是对卡文迪许说出非常敬仰他的话，并说这次来伦敦的最大收获，就是专程拜访这位名震一时的大科学家。
+
 
−
<p style=text-indent：2em;> 卡文迪许听到这话，起初大为忸怩，最后完全手足无措，便从人丛中冲出了室外，坐上他的马车赶回家去了。从这段记载可以看出卡文迪许为人性格孤僻。卡文迪许离开剑桥大学后，就跟父亲旁听英国皇家学会的会议，每个星期四中午，参加学会的聚餐。到了1760年他被选为皇家学会会员。一直到21世纪，在英国，凡是有FSR(皇家学会会员)头衔的人，还是受到人们的尊敬。
+
卡文迪许在热学理论、计温学、气象学、大地磁学等方面都有研究。1798年他完成最后的实验时，已年近七十。在物理学上他最主要的成就是通过扭秤实验验证了牛顿的万有引力定律，确定了引力常数和地球平均密度。卡文迪许验证万有引力定律的实验采用自己设计的"扭秤"为工具，后人称为著名的"卡文迪许实验"。
−
<p style=text-indent：2em;> 接下来他在1783年研究了空气的组成成分，做了很多试验，发表的论文的题目是"空气试验"。也就是这个时候，他发现水是由氢和氧两种元素组成的。
+
 
−
<p style=text-indent：2em;> 卡文迪许最后的一项研究，是关于地球平均密度的问题。他提出的数字是5.448克/厘米，公认的是5.48克/厘米。这说明当时试验已经相当准确。他还有一项工作，是过了100年以后，才得到承认的，那就是关于稀有元素的存在问题。
+
曾经有人说:"没有一个活到80岁的人，一生讲的话像卡文迪许那样少的了。"在一本《化学史》书上，曾举出卡文迪许最怕交际的一件事例。有一天一位英国科学家携同一位奥地利科学家到班克斯爵士的家里做客，正巧卡文迪许也在座。班克斯便介绍他们相识。在互相介绍时，班克斯曾对这位远客盛赞卡文迪许，而这位初见面的客人更是对卡文迪许说出非常敬仰他的话，并说这次来伦敦的最大收获，就是专程拜访这位名震一时的大科学家。
 +
 
 +
卡文迪许听到这话，起初大为忸怩，最后完全手足无措，便从人丛中冲出了室外，坐上他的马车赶回家去了。从这段记载可以看出卡文迪许为人性格孤僻。卡文迪许离开剑桥大学后，就跟父亲旁听英国皇家学会的会议，每个星期四中午，参加学会的聚餐。到了1760年他被选为皇家学会会员。一直到21世纪，在英国，凡是有FSR(皇家学会会员)头衔的人，还是受到人们的尊敬。
 +
 
 +
接下来他在1783年研究了空气的组成成分，做了很多试验，发表的论文的题目是"空气试验"。也就是这个时候，他发现水是由氢和氧两种元素组成的。
 +
 
 +
卡文迪许最后的一项研究，是关于地球平均密度的问题。他提出的数字是5.448克/厘米，公认的是5.48克/厘米。这说明当时试验已经相当准确。他还有一项工作，是过了100年以后，才得到承认的，那就是关于稀有元素的存在问题。
 +
 
 
== 化学研究 ==
 
== 化学研究 ==
−
<p style=text-indent：2em;> 在卡文迪许漫长的一生中，他取得了一系列重大发现--其中，他是分离氢的第一人，把氢和氧化合成水的第一人。
+
在卡文迪许漫长的一生中，他取得了一系列重大发现--其中，他是分离氢的第一人，把氢和氧化合成水的第一人。
−
<p style=text-indent：2em;>'''<big>二氧化碳的发现</big>'''
+
 
−
<p style=text-indent：2em;> 卡文迪许指出收集固定空气(二氧化碳)必须用汞代替水;用物理方法测出了固定空气(二氧化碳)的密度是空气密度的1.57倍。从实验上证明了固定空气(二氧化碳)能溶解于同体积的水中，且与动物呼出的、木炭燃烧后产生的气体相同。他还发现在普通空气中，若固定空气(二氧化碳)的含量占到总体积的1/9，燃烧的蜡烛在其中就会媳灭。 他测出了酸从石灰石、大理石、珍珠灰等物质中排出固定空气的重量，计算出这些物质中固定空气的含量。这些实验研究使人们对二氧化碳的性质有了更多的了解。
+
'''<big>二氧化碳的发现</big>'''
−
<p style=text-indent：2em;> 卡卡文迪许1767年发表的论文介绍了他关于水和固定空气的实验。将一个深水井的井水进行煮沸，发现有固定空气逸出，同时产生白色沉淀。他认为白色沉淀和固定空气原先都是溶于水的，它们可能是溶于水中的石灰质土。为了证明这一看法，他在清澈的石灰水中通入固定空气，开始时产生乳白色沉淀，继续通入固定空气后，沉淀复又溶解，溶液再次澄清透亮。这时他将这溶液煮沸，立刻就象井水那样释放出固定空气(二氧化碳)并产生白色沉淀。 卡文迪许的这一实验和他的解释使人们认清了一个常见的自然现象。在石灰岩遍布的地区，含有二氧化碳的雨水或泉水流经石灰岩地层、慢慢地溶解部分石灰石形成重碳酸盐溶液。这些溶液在石岩中缓慢下滴时，可能因温度变化或水汽蒸发，二氧化碳乘机逸去，碳酸钙结晶析出，日积月累，逐渐形成了石钟、石乳、石笋等奇特的景象。喀斯特地形构造有了科学的解释。
+
 
−
<p style=text-indent：2em;> 卡文迪许在1766年发表了他的第一篇论文《论人工空气》"人工空气"一词为波义耳首创，用来指存在在某种物质中，通过化学反应可以释放出来的气体,如普利斯特里通过碳酸盐与酸反应生成的二氧化碳。在文章中卡文迪许在严格保持温度和压强条件的前提下，对当时已知的各种气体的物理性质，特别是密度进行了严谨而细致的研究，这篇文章使他获得英国皇家学会的科普利奖章。
+
卡文迪许指出收集固定空气(二氧化碳)必须用汞代替水;用物理方法测出了固定空气(二氧化碳)的密度是空气密度的1.57倍。从实验上证明了固定空气(二氧化碳)能溶解于同体积的水中，且与动物呼出的、木炭燃烧后产生的气体相同。他还发现在普通空气中，若固定空气(二氧化碳)的含量占到总体积的1/9，燃烧的蜡烛在其中就会媳灭。 他测出了酸从石灰石、大理石、珍珠灰等物质中排出固定空气的重量，计算出这些物质中固定空气的含量。这些实验研究使人们对二氧化碳的性质有了更多的了解。
−
<p style=text-indent：2em;>'''<big>氢气的发现</big>'''
+
 
−
<p style=text-indent：2em;> 卡文迪许于1781年采用铁与稀硫酸反应而首先制得"可燃空气"(即氢气)他使用了排水集气法并对产生的气体进行了多步干燥和纯化处理。随后他测定了它的密度，研究了它的性质。他使用燃素说来解释，认为在酸和铁的反应中，酸中的燃素被释放出来，形成了纯的燃素-"可燃空气"。之后当他得知普利斯特里发现在空气中存在"脱燃素气体"(即氧气)，就将空气和氢气混合，用电火花引发反应，得出这样的结果"在不断的实验之后，我发现可燃空气可以消耗掉大约1/5的空气，在反应容器上有水滴出现。"随后卡文迪许继续研究氢气和氧气反应时的体积比，得出了2.02:1的结论。对于氢气在氧气中燃烧可以生成水这一点的发现权，当时曾引起了争论。因为普里斯特利，瓦特，卡文迪许都作过类似的实验。1785年瓦特被选为皇家学会会员，争论以当事人的和解而告终
+
卡卡文迪许1767年发表的论文介绍了他关于水和固定空气的实验。将一个深水井的井水进行煮沸，发现有固定空气逸出，同时产生白色沉淀。他认为白色沉淀和固定空气原先都是溶于水的，它们可能是溶于水中的石灰质土。为了证明这一看法，他在清澈的石灰水中通入固定空气，开始时产生乳白色沉淀，继续通入固定空气后，沉淀复又溶解，溶液再次澄清透亮。这时他将这溶液煮沸，立刻就象井水那样释放出固定空气(二氧化碳)并产生白色沉淀。 卡文迪许的这一实验和他的解释使人们认清了一个常见的自然现象。在石灰岩遍布的地区，含有二氧化碳的雨水或泉水流经石灰岩地层、慢慢地溶解部分石灰石形成重碳酸盐溶液。这些溶液在石岩中缓慢下滴时，可能因温度变化或水汽蒸发，二氧化碳乘机逸去，碳酸钙结晶析出，日积月累，逐渐形成了石钟、石乳、石笋等奇特的景象。喀斯特地形构造有了科学的解释。
−
<p style=text-indent：2em;>'''<big>惰性气体的观察</big>'''
+
 
−
<p style=text-indent：2em;> 卡文迪许敏锐地注意到，在生成的水中有少量的硝酸存在。他认为这是反应用的氧气中含有新物质(主要是氮气)的原因。1785年卡文迪什在氧气和空气混合物中引入电火花，使得空气中的氧气和氮气化合，然后用氢氧化钠溶液来吸收生成的氮氧化物，发现空气中残留下一小部分，大约1/120，无法与氧气反应生成化合物被氢氧化钠吸收。经过几百次的实验和分析，他得出在今天看来都很精确的结论，空气中有20.833%的体积是脱燃素空气(测量值是氧气占20.95%)和79.167%的燃素空气，在燃素空气中有空气总体积的1/120的不易和其他气体反应的浊气。一直到1894年瑞利和拉姆赛发现稀有气体氩，才证实了卡文迪什的推测。在拉瓦锡提出氧化说，卡文迪许赞成氧化说的简洁，认为这有利化学的发展，但也不愿轻易放弃自己一直采用的燃素说，随后他将自己的研究重点转向了物理学领域。
+
卡文迪许在1766年发表了他的第一篇论文《论人工空气》"人工空气"一词为波义耳首创，用来指存在在某种物质中，通过化学反应可以释放出来的气体,如普利斯特里通过碳酸盐与酸反应生成的二氧化碳。在文章中卡文迪许在严格保持温度和压强条件的前提下，对当时已知的各种气体的物理性质，特别是密度进行了严谨而细致的研究，这篇文章使他获得英国皇家学会的科普利奖章。
 +
 
 +
'''<big>氢气的发现</big>'''
 +
 
 +
卡文迪许于1781年采用铁与稀硫酸反应而首先制得"可燃空气"(即氢气)他使用了排水集气法并对产生的气体进行了多步干燥和纯化处理。随后他测定了它的密度，研究了它的性质。他使用燃素说来解释，认为在酸和铁的反应中，酸中的燃素被释放出来，形成了纯的燃素-"可燃空气"。之后当他得知普利斯特里发现在空气中存在"脱燃素气体"(即氧气)，就将空气和氢气混合，用电火花引发反应，得出这样的结果"在不断的实验之后，我发现可燃空气可以消耗掉大约1/5的空气，在反应容器上有水滴出现。"随后卡文迪许继续研究氢气和氧气反应时的体积比，得出了2.02:1的结论。对于氢气在氧气中燃烧可以生成水这一点的发现权，当时曾引起了争论。因为普里斯特利，瓦特，卡文迪许都作过类似的实验。1785年瓦特被选为皇家学会会员，争论以当事人的和解而告终
 +
 
 +
'''<big>惰性气体的观察</big>'''
 +
 
 +
卡文迪许敏锐地注意到，在生成的水中有少量的硝酸存在。他认为这是反应用的氧气中含有新物质(主要是氮气)的原因。1785年卡文迪什在氧气和空气混合物中引入电火花，使得空气中的氧气和氮气化合，然后用氢氧化钠溶液来吸收生成的氮氧化物，发现空气中残留下一小部分，大约1/120，无法与氧气反应生成化合物被氢氧化钠吸收。经过几百次的实验和分析，他得出在今天看来都很精确的结论，空气中有20.833%的体积是脱燃素空气(测量值是氧气占20.95%)和79.167%的燃素空气，在燃素空气中有空气总体积的1/120的不易和其他气体反应的浊气。一直到1894年瑞利和拉姆赛发现稀有气体氩，才证实了卡文迪什的推测。在拉瓦锡提出氧化说，卡文迪许赞成氧化说的简洁，认为这有利化学的发展，但也不愿轻易放弃自己一直采用的燃素说，随后他将自己的研究重点转向了物理学领域。
 
== 物理研究 ==
 
== 物理研究 ==
−
<p style=text-indent：2em;>'''<big>电学研究</big>'''
+
 
−
<p style=text-indent：2em;> 卡文迪许在室外用望远镜观测扭秤卡文迪许在电学上进行了大量重要而不为人知的研究。他在1777年向皇家学会提交论文，认为电荷之间的作用力可能呈现与距离的平方成反比的关系，后来被库仑通过实验证明，成为库仑定律。他和法拉第共同主张电容器的电容会随着极板间的介质不同而变化，提出了介电常数的概念，并推导出平板电容器的公式。他第一个将电势概念大量应用对电学现象的解释中。并通过大量实验，提出了电势与电流成正比的关系，这一关系1827年被欧姆重新发现，即欧姆定律。卡文迪许对电学的研究基本都没有发表，詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的最后五年致力于对卡文迪什个人实验记录的整理，于1879年出版了麦克斯韦注释的《卡文迪许的电学研究》 ，卡文迪许在电学上成果才使世人知晓
+
'''<big>电学研究</big>'''
−
<p style=text-indent：2em;>'''<big>称量地球</big>'''
+
 
−
<p style=text-indent：2em;>1797年卡文迪许完成了对地球密度的精确测量。他使用的装置是约翰·米切尔设计，但米切尔本人不久去世，将装置遗留给了沃拉斯顿，后被转送给卡文迪许。装置是由两个重达350磅的铅球和扭秤系统组成。为了消除气流干扰，卡文迪许将装置安装在一个不透风的房间，自己则在室外用望远镜观测扭矩的变化。之后他向皇家学会提交报告，给出了目前看来仍然比较精确的地球密度值。这一测量被称为开创了"弱力测量的新时代"。很多文章称卡文迪许求出了万有引力常量，实际上卡文迪许当时只关心地球的密度，并没有涉及其他。而采用卡文迪许的测量结果通过计算可以求出万有引力常量和地球的质量。
+
卡文迪许在室外用望远镜观测扭秤卡文迪许在电学上进行了大量重要而不为人知的研究。他在1777年向皇家学会提交论文，认为电荷之间的作用力可能呈现与距离的平方成反比的关系，后来被库仑通过实验证明，成为库仑定律。他和法拉第共同主张电容器的电容会随着极板间的介质不同而变化，提出了介电常数的概念，并推导出平板电容器的公式。他第一个将电势概念大量应用对电学现象的解释中。并通过大量实验，提出了电势与电流成正比的关系，这一关系1827年被欧姆重新发现，即欧姆定律。卡文迪许对电学的研究基本都没有发表，詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的最后五年致力于对卡文迪什个人实验记录的整理，于1879年出版了麦克斯韦注释的《卡文迪许的电学研究》 ，卡文迪许在电学上成果才使世人知晓
 +
 
 +
'''<big>称量地球</big>'''
 +
 
 +
1797年卡文迪许完成了对地球密度的精确测量。他使用的装置是约翰·米切尔设计，但米切尔本人不久去世，将装置遗留给了沃拉斯顿，后被转送给卡文迪许。装置是由两个重达350磅的铅球和扭秤系统组成。为了消除气流干扰，卡文迪许将装置安装在一个不透风的房间，自己则在室外用望远镜观测扭矩的变化。之后他向皇家学会提交报告，给出了目前看来仍然比较精确的地球密度值。这一测量被称为开创了"弱力测量的新时代"。很多文章称卡文迪许求出了万有引力常量，实际上卡文迪许当时只关心地球的密度，并没有涉及其他。而采用卡文迪许的测量结果通过计算可以求出万有引力常量和地球的质量。
 
== 趣闻轶事 ==
 
== 趣闻轶事 ==
−
<p style=text-indent：2em;>'''<big>科学怪人</big>'''
+
'''<big>科学怪人</big>'''
−
<p style=text-indent：2em;> 据说卡文迪许很有素养，但是没有英国的那种绅士派头。他不修边幅，几乎没有一件衣服是不掉扣子的;他不好交际，不善言谈，终生未婚，过着奇特的隐居生活。卡文迪许为了搞科学研究，把客厅改作实验室，在卧室的床边放着许多观察仪器，以便随时观察天象。他从祖上接受了大笔遗产，成为百万富翁。不过他一点也不吝啬。有一次，他的一个仆人因病生活发生困难，向他借钱，他毫不犹豫地开了一张一万英镑的支票，还问够不够用。卡文迪许酷爱图书，他把自己收藏的大量图书，分门别类地编上号，管理得井井有序，无论是借阅，甚至是自己阅读，也都毫无例外地履行登记手续。卡文迪许可算是一位活到老、干到老的学者，直到79岁高龄、逝世前夜还在做实验。卡文迪许一生获得过不少外号，有"[[科学怪人 ]]"，[["科学巨擘 ]]"，"最富有的学者，最博学的富豪"等。
+
 
−
<p style=text-indent：2em;>'''<big>视名利如浮云</big>'''
+
据说卡文迪许很有素养，但是没有英国的那种绅士派头。他不修边幅，几乎没有一件衣服是不掉扣子的;他不好交际，不善言谈，终生未婚，过着奇特的隐居生活。卡文迪许为了搞科学研究，把客厅改作实验室，在卧室的床边放着许多观察仪器，以便随时观察天象。他从祖上接受了大笔遗产，成为百万富翁。不过他一点也不吝啬。有一次，他的一个仆人因病生活发生困难，向他借钱，他毫不犹豫地开了一张一万英镑的支票，还问够不够用。卡文迪许酷爱图书，他把自己收藏的大量图书，分门别类地编上号，管理得井井有序，无论是借阅，甚至是自己阅读，也都毫无例外地履行登记手续。卡文迪许可算是一位活到老、干到老的学者，直到79岁高龄、逝世前夜还在做实验。卡文迪许一生获得过不少外号，有"[[科学怪人 ]]"，[["科学巨擘 ]]"，"最富有的学者，最博学的富豪"等。
−
<p style=text-indent：2em;> 有一次卡文迪许出席宴会，一位奥地利来的科学家当面奉承卡文迪许几句，他听了起初大为忸怩，继而手足无措，终于坐不住站了起来，冲出室外径自坐上马车回家了。卡文迪许沉默寡言，对慕名来访的客人常常一言不发陪坐在旁，脑中想着科学问题，使一些帮闲文人尴尬扫兴。他一生致力于科学研究，成果丰硕，但只发表过两篇并不重要的论文。(其实是因为他这个人孤僻腼腆到"病态"的程度，连他和管家之间都需要以书信方式交流;连当时参加每周由班克斯举办的聚会时，都要求参与的人当他不存在，询问他建议时需要当做周围没人那样说话，这样也许你才能得到一个含糊的回答或者是怒气的尖叫。)
+
 
−
<p style=text-indent：2em;>'''<big>他的实验室</big>'''
+
'''<big>视名利如浮云</big>'''
−
<p style=text-indent：2em;> 人们为纪念这位大科学家，特意为他树立了纪念碑。后来，他的后代亲属德文郡八世公爵S.C.卡文迪许将自己的一笔财产捐赠剑桥大学于1871年建成实验室，它最初是以 H.卡文迪什命名的物理系教学实验室，后来实验室扩大为包括整个物理系在内的科研与教育中心，并以整个卡文迪许家族命名。该中心注重独立的、系统的、集团性的开拓性实验和理论探索，其中关键性设备都提倡自制。这个实验室曾经对物理科学的进步作出了巨大的贡献。近百年来卡文迪许实验室培养出的[[诺贝尔 ]]奖金获得者已达26人。[[麦克斯韦 ]]、[[瑞利 ]]、[[J.J.汤姆逊 ]]、[[卢瑟福 ]]等先后主持过该实验室。
+
有一次卡文迪许出席宴会，一位奥地利来的科学家当面奉承卡文迪许几句，他听了起初大为忸怩，继而手足无措，终于坐不住站了起来，冲出室外径自坐上马车回家了。卡文迪许沉默寡言，对慕名来访的客人常常一言不发陪坐在旁，脑中想着科学问题，使一些帮闲文人尴尬扫兴。他一生致力于科学研究，成果丰硕，但只发表过两篇并不重要的论文。(其实是因为他这个人孤僻腼腆到"病态"的程度，连他和管家之间都需要以书信方式交流;连当时参加每周由班克斯举办的聚会时，都要求参与的人当他不存在，询问他建议时需要当做周围没人那样说话，这样也许你才能得到一个含糊的回答或者是怒气的尖叫。)
−
<p style=text-indent：2em;>'''<big>沉睡的手稿</big>'''
+
 
−
<p style=text-indent：2em;>1810年卡文迪许逝世后，他的侄子齐治把卡文迪许遗留下的20捆实验笔记完好地放进了书橱里，谁也没有去动它。谁知手稿在书橱里一放竟是70年，一直到了1871年，另一位电学大师麦克斯韦应聘担任剑桥大学教授并负责筹建卡文迪许实验室时，这些充满了智慧和心血的笔记获得了重返人间的机会。麦克斯韦仔细阅读了前辈在100年前的手搞，不由大惊失色，连声叹服说:"卡文迪许也许是有史以来最伟大的实验物理学家，他几乎预料到电学上的所有伟大事实。这些事实后来通过库仑和法国哲学家的著作闻名于世。"此后麦克斯韦决定搁下自己的一些研究课题，呕心沥血地整理这些手稿，使卡文迪许的光辉思想流传了下来。真是一本名著，两代风流。不啻是科学史上的一段佳话.
+
'''<big>他的实验室</big>'''
−
<p style=text-indent：2em;>'''<big>专注又腼腆</big>'''
+
人们为纪念这位大科学家，特意为他树立了纪念碑。后来，他的后代亲属德文郡八世公爵S.C.卡文迪许将自己的一笔财产捐赠剑桥大学于1871年建成实验室，它最初是以 H.卡文迪什命名的物理系教学实验室，后来实验室扩大为包括整个物理系在内的科研与教育中心，并以整个卡文迪许家族命名。该中心注重独立的、系统的、集团性的开拓性实验和理论探索，其中关键性设备都提倡自制。这个实验室曾经对物理科学的进步作出了巨大的贡献。近百年来卡文迪许实验室培养出的[[诺贝尔 ]]奖金获得者已达26人。[[麦克斯韦 ]]、[[瑞利 ]]、[[J.J.汤姆逊 ]]、[[卢瑟福 ]]等先后主持过该实验室。
−
<p style=text-indent：2em;> 卡文迪许也参加一些社交活动。著名博物学家约瑟夫˙班克斯每周在家举行一次科学界名流的聚会，卡文迪许也会参加。班克斯特别告诫其他人，不要靠近那个呆在角落里的人。如果他就某个问题发表自己的见解时，人们要装着不在意地晃悠到他身边，还要装着没有听见他说话。如果讨论的问题与科学无关，人们就会听到身后一声惊呼突然响起，转身就会看到卡文迪许正奔向另一个更安静一些的角落。
+
 
−
<p style=text-indent：2em;> 卡文迪许--是那个年代最有才华而又极其古怪的英国科学家。几位作家为他写过传记。用其中一位的话来说，他特别腼腆，"几乎到了病态的程度"。他跟任何人接触都会感到局促不安，连他的管家都要以书信的方式跟他交流。
+
'''<big>沉睡的手稿</big>'''
−
<p style=text-indent：2em;> 有一回，他打开房门，只见前门台阶上立着一位刚从维也纳来的奥地利仰慕者。那奥地利人非常激动，对他赞不绝口。一时之间，卡文迪许听着那个赞扬，仿佛挨了一记闷棍;接着，他再也无法忍受，顺着小路飞奔而去，出了大门，连前门也顾不得关上。几个小时以后，他才被劝说回家。
+
1810年卡文迪许逝世后，他的侄子齐治把卡文迪许遗留下的20捆实验笔记完好地放进了书橱里，谁也没有去动它。谁知手稿在书橱里一放竟是70年，一直到了1871年，另一位电学大师麦克斯韦应聘担任剑桥大学教授并负责筹建卡文迪许实验室时，这些充满了智慧和心血的笔记获得了重返人间的机会。麦克斯韦仔细阅读了前辈在100年前的手搞，不由大惊失色，连声叹服说:"卡文迪许也许是有史以来最伟大的实验物理学家，他几乎预料到电学上的所有伟大事实。这些事实后来通过库仑和法国哲学家的著作闻名于世。"此后麦克斯韦决定搁下自己的一些研究课题，呕心沥血地整理这些手稿，使卡文迪许的光辉思想流传了下来。真是一本名著，两代风流。不啻是科学史上的一段佳话.
−
<p style=text-indent：2em;> 有时候，他也大胆涉足社交界--尤其热心于每周一次的有伟大的博物学家约瑟夫·班克斯举办的科学界聚会--但班克斯总是对别的客人讲清楚，大家绝不能靠近卡文迪许，甚至不能看他一眼。那些想要听取他的意见的人被建议晃悠到他的附近，仿佛不是有意的，然后"只当那里没有人那样说话"。如果他们的话算得上是谈论科学，他们也许会得到一个含糊的答案，但更经常的情形是听到一声怒气冲冲的尖叫(他好像一直是尖声尖气的)，转过身来发现真的没有人，之间卡文迪许飞也似的逃向一个比较安静的角落。
+
 
 +
'''<big>专注又腼腆</big>'''
 +
卡文迪许也参加一些社交活动。著名博物学家约瑟夫˙班克斯每周在家举行一次科学界名流的聚会，卡文迪许也会参加。班克斯特别告诫其他人，不要靠近那个呆在角落里的人。如果他就某个问题发表自己的见解时，人们要装着不在意地晃悠到他身边，还要装着没有听见他说话。如果讨论的问题与科学无关，人们就会听到身后一声惊呼突然响起，转身就会看到卡文迪许正奔向另一个更安静一些的角落。
 +
卡文迪许--是那个年代最有才华而又极其古怪的英国科学家。几位作家为他写过传记。用其中一位的话来说，他特别腼腆，"几乎到了病态的程度"。他跟任何人接触都会感到局促不安，连他的管家都要以书信的方式跟他交流。
 +
 
 +
有一回，他打开房门，只见前门台阶上立着一位刚从维也纳来的奥地利仰慕者。那奥地利人非常激动，对他赞不绝口。一时之间，卡文迪许听着那个赞扬，仿佛挨了一记闷棍;接着，他再也无法忍受，顺着小路飞奔而去，出了大门，连前门也顾不得关上。几个小时以后，他才被劝说回家。
 +
有时候，他也大胆涉足社交界--尤其热心于每周一次的有伟大的博物学家约瑟夫·班克斯举办的科学界聚会--但班克斯总是对别的客人讲清楚，大家绝不能靠近卡文迪许，甚至不能看他一眼。那些想要听取他的意见的人被建议晃悠到他的附近，仿佛不是有意的，然后"只当那里没有人那样说话"。如果他们的话算得上是谈论科学，他们也许会得到一个含糊的答案，但更经常的情形是听到一声怒气冲冲的尖叫(他好像一直是尖声尖气的)，转过身来发现真的没有人，之间卡文迪许飞也似的逃向一个比较安静的角落。
 
== 富二代 ==
 
== 富二代 ==
−
<p style=text-indent：2em;> 不修边幅，不好交际，不善言谈，视名利如浮云，终生未婚，一位活到老、干到老的学者。人们第一印象会想到流浪者，或者是落魄的书生，谁也不会想到这竟是一位“富二代”。
+
不修边幅，不好交际，不善言谈，视名利如浮云，终生未婚，一位活到老、干到老的学者。人们第一印象会想到流浪者，或者是落魄的书生，谁也不会想到这竟是一位“富二代”。
−
<p style=text-indent：2em;> 亨利·卡文迪许，Henry Cavendish，英国化学家、物理学家。1731年10月10日生于撒丁王国尼斯。1810年3月10日在伦敦逝世，终身未婚。
+
亨利·卡文迪许，Henry Cavendish，英国化学家、物理学家。1731年10月10日生于撒丁王国尼斯。1810年3月10日在伦敦逝世，终身未婚。
−
<p style=text-indent：2em;> 卡文迪许也拥有富二代的通病，花钱大手大脚。他年轻的时候继承祖上的遗产，轻松成为百万富翁。有一次，他的一个仆人因病生活发生困难，向他借钱，他毫不犹豫地开了一张一万英镑的支票，还问够不够用。
+
卡文迪许也拥有富二代的通病，花钱大手大脚。他年轻的时候继承祖上的遗产，轻松成为百万富翁。有一次，他的一个仆人因病生活发生困难，向他借钱，他毫不犹豫地开了一张一万英镑的支票，还问够不够用。
−
<p style=text-indent：2em;> 卡文迪许与一般的富二代又有不同，他有着50年之久的科学研究经历，一生在科学领域贡献众多，包含：发现空气组成成分，水的成分，发现了硝酸，测出引力常量，推算地球密度等。最重要的是他在物理电学方面的贡献，他也是第一个用科学的方法证明了生物电的存在。
+
 
−
<p style=text-indent：2em;>1758年，古罗马的书中记载了2000多年前风行一时的用大黑鱼治病的方法，卡文迪许设法弄到这种大黑鱼，把它埋在潮湿的沙滩里。然后，他在这条鱼上面接上一个莱顿瓶。果然，莱顿瓶冒出了火花！就这样，卡文迪许第一个用科学的方法证明了生物电的存在。
+
卡文迪许与一般的富二代又有不同，他有着50年之久的科学研究经历，一生在科学领域贡献众多，包含：发现空气组成成分，水的成分，发现了硝酸，测出引力常量，推算地球密度等。最重要的是他在物理电学方面的贡献，他也是第一个用科学的方法证明了生物电的存在。
 +
1758年，古罗马的书中记载了2000多年前风行一时的用大黑鱼治病的方法，卡文迪许设法弄到这种大黑鱼，把它埋在潮湿的沙滩里。然后，他在这条鱼上面接上一个莱顿瓶。果然，莱顿瓶冒出了火花！就这样，卡文迪许第一个用科学的方法证明了生物电的存在。
 +
 
 
 直到1791年意大利生物学家伽伐尼在解剖试验中，发现青蛙体内也蕴藏有电能，正式提出了“生物电”的概念。
 
 直到1791年意大利生物学家伽伐尼在解剖试验中，发现青蛙体内也蕴藏有电能，正式提出了“生物电”的概念。
 +
==相關影片==
 +
{{#evu:https://www.youtube.com/watch?v=_gtH8zU3vEE
 +
|alignment=inline
 +
|dimensions=640
 +
|container=frame
 +
|description= Cienciaes.com. Henry Cavendish, el hombre que pesó la tierra
 +
}}
 +
 +
{{#evu:https://www.youtube.com/watch?v=8B1BdeuPrKQ
 +
|alignment=inline
 +
|dimensions=640
 +
|container=frame
 +
|description= Henry Cavendish - dziwak wśród geniuszy, geniusz wśród dziwaków | Historia nauki
 +
}}
 +
 +
{{#evu:https://www.youtube.com/watch?v=J7tzIHCr8bw
 +
|alignment=inline
 +
|dimensions=640
 +
|container=frame
 +
|description= Interesting Henry Cavendish Facts
 +
}}
 +
 +
{{clear}}
 +
　
 +
 +
[[Category:化学家]]
 +
[[Category:物理学家]]
 +
[[Category:法国人]]

於 2022年6月29日 (三) 13:37 的最新修訂

亨利·卡文迪許
原圖鏈接 來自網易新聞
原文名 Henry Cavendish
出生 (1731-10-10)1731年10月10日
法國尼斯
逝世 1810年3月10日(1810-03-10)（78歲）
國籍 英國

亨利·卡文迪許 (Henry Cavendish，1731年10月10日 - 1810年3月10日) 出生於法國尼斯, 是一位英國化學家、物理學家。1742-1748年他在倫敦附近的海克納學校讀書。1749-1753年期間在劍橋彼得豪斯學院求學。在倫敦定居後，卡文迪許在他父親的實驗室中當助手，做了大量的電學、化學研究工作。他的實驗研究持續達50年之久。1760年卡文迪許被選為倫敦皇家學會成員，1803年又被選為法國研究院的18名外籍會員之一。

公元1810年3月10日，卡文迪許在 倫敦 逝世，終身未婚。

主要成就

化學領域

1784年左右，卡文迪許研究了空氣的組成，發現普通空氣中氮氣占五分之四，氧氣占五分之一。他確定了水的成分，肯定了它不是元素而是化合物。他還發現了硝酸。

物理領域

卡文迪許生前在物理學方面發表的論文為數極少，一直到麥克斯韋審閱整理並出版了他的手稿後，人們才知道他在電學方面作出了很多重要發現。他發現一對電荷間的作用力跟它們之間的距離平方成反比，這就是後來庫侖導出的庫侖定律內容的一部分;他提出每個帶電體的周圍有"電氣"，與電場理論很接近;卡文迪許演示了電容器的電容與插入平板中的物質有關;電勢的概念也是卡文迪許首先提出的，這對靜電理論的發展起了重要作用;他還提出了導體上的電勢與通過電流成正比的關係。在牛頓發現萬有引力定律之後，他是測出引力常量的科學家。

推算地球密度

卡文迪許測量地球的密度是從求牛頓的萬有引力定律中的常數着手，再推算出地球密度。他的指導思想極其簡單，用兩個大鉛球使它們接近兩個小球。從懸掛小球的金屬絲的扭轉角度，測出這些球之間的相互引力。根據萬有引力定律，可求出常數G。根據卡文迪許的多次實驗，測算出地球的平均密度是水密度的5.481倍(21世紀數值為5.517，誤差為0.65253%左右)，並確定了萬有引力常數(他測得的引力常數G是(6.754±0.041)×10N·m²/kg²，這個值同現代值(6.6732±0.0031×10N·m²/kg²，相差無幾，計算出了地球的質量。被譽為第一個稱量地球的人。

後人關於卡文迪許測量G的歷史爭議

值得一提的是，以上關於卡文迪許從萬有引力常數推算地球密度的說法是完全錯誤的，卡文迪許是利用小球的與地球的比例關係來測量出的地球質量，從而得出地球平均密度，並沒有用到G的值，也沒有在任何地方間接或直接出現過萬有引力常數G。這也是普遍存在於我國物理教學中的謬誤，事實上，從科學史的角度看，卡文迪許可以說並沒有得到過G。在卡文迪許活着的時候，對牛頓重力方程的表述中仍沒有G的存在，那時的天文學家更關心各個星體的密度，只要知道了地球的密度那麼其他星體的密度也都好算了，所以卡文迪許他老人家作為物理學的潮人，自然義無反顧地要引領時尚。他的論文題目正叫做"測量地球密度的實驗"(Experiments to determine the density of the earth)。

G的第一次出現在論文中是在1873，在卡文迪許發表論文的75年後，被Cornu,A. and Baille,J. B的論文《Mutual determination of the constant of attraction and the mean density of the earth》提到。而G正式進入人們的視野要到1894年，一個叫偉農.波義思(C.Vernon Boys)的人在英國皇家學會(The Royal Society)提出了重力場數G的表述後才為人熟知。在卡文迪許之後，後人也依據他的實驗結果整理出了G=3*g/4piRp，其中g是地球重力加速度，R是地球半徑。無疑的，卡文迪許的實驗是離G只有那麼一點點距離了，後人可以直接從他的結果中整理出G來，因為這個而讓他與G的決定無緣實在是太可惜了，所以物理學家感情上更認同卡文迪許，萬一以後他們哪個人遇到了類似的事情，差一點點不被算作是第一原創者那肯定死不瞑目啊。於是他們為卡文迪許辯護稱，在卡文迪許所在的年代，科學家們對重力與質量仍使用一樣的單位，而且從天文學來說，式子中出現的幾何常數可以被視作是已被定義的高斯重力常數，地球半徑也是知道的，所以可以一般性地可以說在天文單位上，G便是地球密度的倒數，卡文迪許測到了地球密度，自然也算得到G了。

學術貢獻

卡文迪許公開發表的論文並不多，他沒有寫過一本書，在長長的50年中，發表的論文也只有18篇。除了一篇在1771年發表的論文是理論性的以外，其餘的論文內容都是實驗性和觀察性的，大部分是關於水槽化學方面的，先後發表在1766年到1788年的英國皇家學會的期刊上。

又有一部分是關於液態物質凝固點的研究，發表於1783年到1788年。還有一部分是有關地球平均密度的研究，發表於1798年。在他逝世以後，人們發現他有大量文稿，一直藏着未經公開發表。這部分未發表的論文相當多，電學部分由19世紀的大物理學家馬克斯維爾門教授整理後在1879年出版，化學和力學部分是由愛德華.普索於1921年主編出版的。

1784年左右他研究了空氣的組成，他還發現了硝酸。

卡文迪許在熱學理論、計溫學、氣象學、大地磁學等方面都有研究。1798年他完成最後的實驗時，已年近七十。在物理學上他最主要的成就是通過扭秤實驗驗證了牛頓的萬有引力定律，確定了引力常數和地球平均密度。卡文迪許驗證萬有引力定律的實驗採用自己設計的"扭秤"為工具，後人稱為著名的"卡文迪許實驗"。

曾經有人說:"沒有一個活到80歲的人，一生講的話像卡文迪許那樣少的了。"在一本《化學史》書上，曾舉出卡文迪許最怕交際的一件事例。有一天一位英國科學家攜同一位奧地利科學家到班克斯爵士的家裡做客，正巧卡文迪許也在座。班克斯便介紹他們相識。在互相介紹時，班克斯曾對這位遠客盛讚卡文迪許，而這位初見面的客人更是對卡文迪許說出非常敬仰他的話，並說這次來倫敦的最大收穫，就是專程拜訪這位名震一時的大科學家。

卡文迪許聽到這話，起初大為忸怩，最後完全手足無措，便從人叢中衝出了室外，坐上他的馬車趕回家去了。從這段記載可以看出卡文迪許為人性格孤僻。卡文迪許離開劍橋大學後，就跟父親旁聽英國皇家學會的會議，每個星期四中午，參加學會的聚餐。到了1760年他被選為皇家學會會員。一直到21世紀，在英國，凡是有FSR(皇家學會會員)頭銜的人，還是受到人們的尊敬。

接下來他在1783年研究了空氣的組成成分，做了很多試驗，發表的論文的題目是"空氣試驗"。也就是這個時候，他發現水是由氫和氧兩種元素組成的。

卡文迪許最後的一項研究，是關於地球平均密度的問題。他提出的數字是5.448克/厘米，公認的是5.48克/厘米。這說明當時試驗已經相當準確。他還有一項工作，是過了100年以後，才得到承認的，那就是關於稀有元素的存在問題。

化學研究

在卡文迪許漫長的一生中，他取得了一系列重大發現--其中，他是分離氫的第一人，把氫和氧化合成水的第一人。

二氧化碳的發現

卡文迪許指出收集固定空氣(二氧化碳)必須用汞代替水;用物理方法測出了固定空氣(二氧化碳)的密度是空氣密度的1.57倍。從實驗上證明了固定空氣(二氧化碳)能溶解於同體積的水中，且與動物呼出的、木炭燃燒後產生的氣體相同。他還發現在普通空氣中，若固定空氣(二氧化碳)的含量占到總體積的1/9，燃燒的蠟燭在其中就會媳滅。 他測出了酸從石灰石、大理石、珍珠灰等物質中排出固定空氣的重量，計算出這些物質中固定空氣的含量。這些實驗研究使人們對二氧化碳的性質有了更多的了解。

卡卡文迪許1767年發表的論文介紹了他關於水和固定空氣的實驗。將一個深水井的井水進行煮沸，發現有固定空氣逸出，同時產生白色沉澱。他認為白色沉澱和固定空氣原先都是溶於水的，它們可能是溶於水中的石灰質土。為了證明這一看法，他在清澈的石灰水中通入固定空氣，開始時產生乳白色沉澱，繼續通入固定空氣後，沉澱復又溶解，溶液再次澄清透亮。這時他將這溶液煮沸，立刻就象井水那樣釋放出固定空氣(二氧化碳)並產生白色沉澱。 卡文迪許的這一實驗和他的解釋使人們認清了一個常見的自然現象。在石灰岩遍布的地區，含有二氧化碳的雨水或泉水流經石灰岩地層、慢慢地溶解部分石灰石形成重碳酸鹽溶液。這些溶液在石岩中緩慢下滴時，可能因溫度變化或水汽蒸發，二氧化碳乘機逸去，碳酸鈣結晶析出，日積月累，逐漸形成了石鐘、石乳、石筍等奇特的景象。喀斯特地形構造有了科學的解釋。

卡文迪許在1766年發表了他的第一篇論文《論人工空氣》"人工空氣"一詞為波義耳首創，用來指存在在某種物質中，通過化學反應可以釋放出來的氣體,如普利斯特里通過碳酸鹽與酸反應生成的二氧化碳。在文章中卡文迪許在嚴格保持溫度和壓強條件的前提下，對當時已知的各種氣體的物理性質，特別是密度進行了嚴謹而細緻的研究，這篇文章使他獲得英國皇家學會的科普利獎章。

氫氣的發現

卡文迪許於1781年採用鐵與稀硫酸反應而首先製得"可燃空氣"(即氫氣)他使用了排水集氣法並對產生的氣體進行了多步乾燥和純化處理。隨後他測定了它的密度，研究了它的性質。他使用燃素說來解釋，認為在酸和鐵的反應中，酸中的燃素被釋放出來，形成了純的燃素-"可燃空氣"。之後當他得知普利斯特里發現在空氣中存在"脫燃素氣體"(即氧氣)，就將空氣和氫氣混合，用電火花引發反應，得出這樣的結果"在不斷的實驗之後，我發現可燃空氣可以消耗掉大約1/5的空氣，在反應容器上有水滴出現。"隨後卡文迪許繼續研究氫氣和氧氣反應時的體積比，得出了2.02:1的結論。對於氫氣在氧氣中燃燒可以生成水這一點的發現權，當時曾引起了爭論。因為普里斯特利，瓦特，卡文迪許都作過類似的實驗。1785年瓦特被選為皇家學會會員，爭論以當事人的和解而告終

惰性氣體的觀察

卡文迪許敏銳地注意到，在生成的水中有少量的硝酸存在。他認為這是反應用的氧氣中含有新物質(主要是氮氣)的原因。1785年卡文迪什在氧氣和空氣混合物中引入電火花，使得空氣中的氧氣和氮氣化合，然後用氫氧化鈉溶液來吸收生成的氮氧化物，發現空氣中殘留下一小部分，大約1/120，無法與氧氣反應生成化合物被氫氧化鈉吸收。經過幾百次的實驗和分析，他得出在今天看來都很精確的結論，空氣中有20.833%的體積是脫燃素空氣(測量值是氧氣占20.95%)和79.167%的燃素空氣，在燃素空氣中有空氣總體積的1/120的不易和其他氣體反應的濁氣。一直到1894年瑞利和拉姆賽發現稀有氣體氬，才證實了卡文迪什的推測。在拉瓦錫提出氧化說，卡文迪許贊成氧化說的簡潔，認為這有利化學的發展，但也不願輕易放棄自己一直採用的燃素說，隨後他將自己的研究重點轉向了物理學領域。

物理研究

電學研究

卡文迪許在室外用望遠鏡觀測扭秤卡文迪許在電學上進行了大量重要而不為人知的研究。他在1777年向皇家學會提交論文，認為電荷之間的作用力可能呈現與距離的平方成反比的關係，後來被庫侖通過實驗證明，成為庫侖定律。他和法拉第共同主張電容器的電容會隨着極板間的介質不同而變化，提出了介電常數的概念，並推導出平板電容器的公式。他第一個將電勢概念大量應用對電學現象的解釋中。並通過大量實驗，提出了電勢與電流成正比的關係，這一關係1827年被歐姆重新發現，即歐姆定律。卡文迪許對電學的研究基本都沒有發表，詹姆斯·克拉克·麥克斯韋的最後五年致力於對卡文迪什個人實驗記錄的整理，於1879年出版了麥克斯韋注釋的《卡文迪許的電學研究》 ，卡文迪許在電學上成果才使世人知曉

稱量地球

1797年卡文迪許完成了對地球密度的精確測量。他使用的裝置是約翰·米切爾設計，但米切爾本人不久去世，將裝置遺留給了沃拉斯頓，後被轉送給卡文迪許。裝置是由兩個重達350磅的鉛球和扭秤系統組成。為了消除氣流干擾，卡文迪許將裝置安裝在一個不透風的房間，自己則在室外用望遠鏡觀測扭矩的變化。之後他向皇家學會提交報告，給出了目前看來仍然比較精確的地球密度值。這一測量被稱為開創了"弱力測量的新時代"。很多文章稱卡文迪許求出了萬有引力常量，實際上卡文迪許當時只關心地球的密度，並沒有涉及其他。而採用卡文迪許的測量結果通過計算可以求出萬有引力常量和地球的質量。

趣聞軼事

科學怪人

據說卡文迪許很有素養，但是沒有英國的那種紳士派頭。他不修邊幅，幾乎沒有一件衣服是不掉扣子的;他不好交際，不善言談，終生未婚，過着奇特的隱居生活。卡文迪許為了搞科學研究，把客廳改作實驗室，在臥室的床邊放着許多觀察儀器，以便隨時觀察天象。他從祖上接受了大筆遺產，成為百萬富翁。不過他一點也不吝嗇。有一次，他的一個僕人因病生活發生困難，向他借錢，他毫不猶豫地開了一張一萬英鎊的支票，還問夠不夠用。卡文迪許酷愛圖書，他把自己收藏的大量圖書，分門別類地編上號，管理得井井有序，無論是借閱，甚至是自己閱讀，也都毫無例外地履行登記手續。卡文迪許可算是一位活到老、干到老的學者，直到79歲高齡、逝世前夜還在做實驗。卡文迪許一生獲得過不少外號，有"科學怪人 "，"科學巨擘 "，"最富有的學者，最博學的富豪"等。

視名利如浮雲 有一次卡文迪許出席宴會，一位奧地利來的科學家當面奉承卡文迪許幾句，他聽了起初大為忸怩，繼而手足無措，終於坐不住站了起來，衝出室外徑自坐上馬車回家了。卡文迪許沉默寡言，對慕名來訪的客人常常一言不發陪坐在旁，腦中想着科學問題，使一些幫閒文人尷尬掃興。他一生致力於科學研究，成果豐碩，但只發表過兩篇並不重要的論文。(其實是因為他這個人孤僻靦腆到"病態"的程度，連他和管家之間都需要以書信方式交流;連當時參加每周由班克斯舉辦的聚會時，都要求參與的人當他不存在，詢問他建議時需要當做周圍沒人那樣說話，這樣也許你才能得到一個含糊的回答或者是怒氣的尖叫。)

他的實驗室 人們為紀念這位大科學家，特意為他樹立了紀念碑。後來，他的後代親屬德文郡八世公爵S.C.卡文迪許將自己的一筆財產捐贈劍橋大學於1871年建成實驗室，它最初是以 H.卡文迪什命名的物理系教學實驗室，後來實驗室擴大為包括整個物理系在內的科研與教育中心，並以整個卡文迪許家族命名。該中心注重獨立的、系統的、集團性的開拓性實驗和理論探索，其中關鍵性設備都提倡自製。這個實驗室曾經對物理科學的進步作出了巨大的貢獻。近百年來卡文迪許實驗室培養出的諾貝爾 獎金獲得者已達26人。麥克斯韋 、瑞利 、J.J.湯姆遜 、盧瑟福 等先後主持過該實驗室。

沉睡的手稿 1810年卡文迪許逝世後，他的侄子齊治把卡文迪許遺留下的20捆實驗筆記完好地放進了書櫥里，誰也沒有去動它。誰知手稿在書櫥里一放竟是70年，一直到了1871年，另一位電學大師麥克斯韋應聘擔任劍橋大學教授並負責籌建卡文迪許實驗室時，這些充滿了智慧和心血的筆記獲得了重返人間的機會。麥克斯韋仔細閱讀了前輩在100年前的手搞，不由大驚失色，連聲嘆服說:"卡文迪許也許是有史以來最偉大的實驗物理學家，他幾乎預料到電學上的所有偉大事實。這些事實後來通過庫侖和法國哲學家的著作聞名於世。"此後麥克斯韋決定擱下自己的一些研究課題，嘔心瀝血地整理這些手稿，使卡文迪許的光輝思想流傳了下來。真是一本名著，兩代風流。不啻是科學史上的一段佳話.

專注又靦腆 卡文迪許也參加一些社交活動。著名博物學家約瑟夫˙班克斯每周在家舉行一次科學界名流的聚會，卡文迪許也會參加。班克斯特別告誡其他人，不要靠近那個呆在角落裡的人。如果他就某個問題發表自己的見解時，人們要裝着不在意地晃悠到他身邊，還要裝着沒有聽見他說話。如果討論的問題與科學無關，人們就會聽到身後一聲驚呼突然響起，轉身就會看到卡文迪許正奔向另一個更安靜一些的角落。 卡文迪許--是那個年代最有才華而又極其古怪的英國科學家。幾位作家為他寫過傳記。用其中一位的話來說，他特別靦腆，"幾乎到了病態的程度"。他跟任何人接觸都會感到局促不安，連他的管家都要以書信的方式跟他交流。

有一回，他打開房門，只見前門台階上立着一位剛從維也納來的奧地利仰慕者。那奧地利人非常激動，對他讚不絕口。一時之間，卡文迪許聽着那個讚揚，仿佛挨了一記悶棍;接着，他再也無法忍受，順着小路飛奔而去，出了大門，連前門也顧不得關上。幾個小時以後，他才被勸說回家。 有時候，他也大膽涉足社交界--尤其熱心於每周一次的有偉大的博物學家約瑟夫·班克斯舉辦的科學界聚會--但班克斯總是對別的客人講清楚，大家絕不能靠近卡文迪許，甚至不能看他一眼。那些想要聽取他的意見的人被建議晃悠到他的附近，仿佛不是有意的，然後"只當那裡沒有人那樣說話"。如果他們的話算得上是談論科學，他們也許會得到一個含糊的答案，但更經常的情形是聽到一聲怒氣沖沖的尖叫(他好像一直是尖聲尖氣的)，轉過身來發現真的沒有人，之間卡文迪許飛也似的逃向一個比較安靜的角落。

富二代

不修邊幅，不好交際，不善言談，視名利如浮雲，終生未婚，一位活到老、干到老的學者。人們第一印象會想到流浪者，或者是落魄的書生，誰也不會想到這竟是一位「富二代」。 亨利·卡文迪許，Henry Cavendish，英國化學家、物理學家。1731年10月10日生於撒丁王國尼斯。1810年3月10日在倫敦逝世，終身未婚。 卡文迪許也擁有富二代的通病，花錢大手大腳。他年輕的時候繼承祖上的遺產，輕鬆成為百萬富翁。有一次，他的一個僕人因病生活發生困難，向他借錢，他毫不猶豫地開了一張一萬英鎊的支票，還問夠不夠用。

卡文迪許與一般的富二代又有不同，他有着50年之久的科學研究經歷，一生在科學領域貢獻眾多，包含：發現空氣組成成分，水的成分，發現了硝酸，測出引力常量，推算地球密度等。最重要的是他在物理電學方面的貢獻，他也是第一個用科學的方法證明了生物電的存在。 1758年，古羅馬的書中記載了2000多年前風行一時的用大黑魚治病的方法，卡文迪許設法弄到這種大黑魚，把它埋在潮濕的沙灘里。然後，他在這條魚上面接上一個萊頓瓶。果然，萊頓瓶冒出了火花！就這樣，卡文迪許第一個用科學的方法證明了生物電的存在。

直到1791年意大利生物學家伽伐尼在解剖試驗中，發現青蛙體內也蘊藏有電能，正式提出了「生物電」的概念。

相關影片

Cienciaes.com. Henry Cavendish, el hombre que pesó la tierra
Henry Cavendish - dziwak wśród geniuszy, geniusz wśród dziwaków
Interesting Henry Cavendish Facts

　

取自 "https://factpedia.org/index.php?title=卡文迪许&oldid=4313821"