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亨利·卡文迪许简介

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亨利·卡文迪许
姓名:亨利·卡文迪许
国籍:英国
年代:1731-1810
职位:物理学家和化学家
 
    卡文迪什(Henry Cavendish)(1731-1810)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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