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标  题: 物理学家a-z  Cavendish
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卡文迪什 (1731-1810)
卡文迪什（Henry Cavendish）英国物理学家和化学家。1731年10月10日生于法国
尼斯。1749年考人剑桥大学，1753年尚未毕业就去巴黎留学。后回伦敦定居，在他
父亲的实验室中做了许多电学和化学方面的研究工作。1760年被选为英国皇家学会
会员。1803年当选为法国科学院外国院土。卡文迪什毕生致力于科学研究，从事实
验研究达50年之久，性格孤僻，很少与外界来往。卡文迪什的主要贡献有：1781年
首先制得氢气，并研究了其性质，用实验证明它燃烧后生成水。但他曾把发现的氢
气误认为燃素，不能不说是一大憾事。1785年卡文迪什在空气中引入电火花的实验
使他发现了一种不活泼的气体的存在。他在化学、热学、电学、万有引力等方面进
行地行多成功的实验研究，但很少发表，过了一个世纪后，麦克斯韦整理了他的实
验论文，并于1879年出版了名为《尊敬的亨利·卡文迪什的电学研究》一书，此后
人们才知道卡文迪什做了许多电学实验。麦克斯韦说：“这些论文证明卡文迪什几
乎预料到电学上所有的伟大事实，这些伟大的事实后来通过库仑和法国哲学家们的
著作而闻名于科学界。”
早在库仑之前，卡文迪什已经研究了电荷在导体上的分布问题。1777年，他向皇家
学会提出报告说：“电的吸引力和排斥力很可能反比于电荷间距离的平方，如果是
这样的话，那么物体中多余的电几乎全部堆积在紧靠物体表面的地方，而且这些电
紧紧地压在一起，物体的其余部分处于中性状态。”他还通过实验证明电荷之间的
作用力。他还早于法拉第用实验证明电容器的电容取决于两极板之间的物质。他最
早建立电势概念，指出导体两端的电势与通过它的电流成正比（欧姆定律在1827年
才确立）。当时还无法测量电流强度，据说他勇敢地用自己的身体当作测量仪器，
以从手指到手臂何处感到电振动来估计电流的强弱。
卡文迪什的重大贡献之一是1798年完成了测量万有引力的扭秤实验，后世称为卡文
迪什实验。他改进了英国机械师米歇尔（John Michell，1724～1793）设计的扭秤
，在其悬线系统上附加小平面镜，利用望远镜在室外远距离操纵和测量，防止了空
气的扰动（当时还没有真空设备）。他用一根39英寸的镀银铜丝吊一6英尺木杆，
杆的两端各固定一个直径2英寸的小铅球，另用两颗直径12英寸的固定着的大铅球
吸引它们，测出铅球间引力引起的摆动周期，由此计算出两个铅球的引力，由计算
得到的引力再推算出地球的质量和密度。他算出的地球密度为水密度的5.481倍（
地球密度的现代数值为5.517g／cm3），由此可推算出万有引力常量G的数值为 6.
754×10-11 Nm2/kg2（现代值前四位数为6.672）。这一实验的构思、设计与操作
十分精巧，英国物理学家J.H.坡印廷曾对这个实验下过这样的评语：“开创了弱力
测量的新时代”。
    卡文迪什在1766年发表了《论人工空气》的论文并获皇家学会科普利奖章。他
制出纯氧，并确定了空气中氧、氮的含量，证明水不是元素而是化合物。他被称为
“化学中的牛顿”。
卡文迪什一生在自己的实验室中工作，被称为“最富有的学者，最有学问的富翁”
。卡文迪什于1810年2月24日去世。
    后来，他的后代亲属德文郡八世公爵S.C.卡文迪什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，并以整个卡文迪什家族命
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。近百年来卡文迪什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.汤姆孙、卢瑟福等先后主持过该实验室。
 




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