高中物理中的历史人物（五）：卡文迪什
亨利·卡文迪什（1731年10月10日-1810年2月24日）是一位英国化学家和物理学家。
物理
卡文迪什生前发表的物理学论文非常少，直到麦克斯韦审阅并出版了他的手稿后，人们才知道他在电学方面做出了许多重要发现。他发现一对电荷之间的作用力与它们之间距离的平方成反比，这是后来库仑推导出的库仑定律的部分内容；他提出每个带电体的周围都有“电”，和电场理论十分接近；卡文迪什证明了电容器的电容与插入极板的材料有关；电势概念也是卡文迪什最早提出的，对静电理论的发展起到了重要作用；他还提出导体上的电势与通过它的电流成正比。
扭转试验
卡文迪许在扭力天平的两端放置了一个大铁球和一个小铁球，扭力天平中间的支架上绑了一根非常坚韧的钢丝，钢丝上有一面小镜子，一束平行光照射在镜子上，光点被反射到远处，标出了当时光点的位置。
他用两个质量相同的铁球，同时吸引扭力天平上的两个铁球，由于引力的作用，扭力天平发生了微小的偏转物理学家卡文迪许，但光源反射的远点却移动了较大的距离，他利用这一点计算出了引力公式中的常数G。
这个实验的巧妙之处在于放大了弱力的作用。特别是利用了光的反射。卡文迪什测量的引力常数是G=6.67*10^-11
称量地球
1797年，卡文迪许完成了对地球密度的精确测量。他所用的装置是由约翰·米切尔设计的，但米切尔本人不久后就去世了，把装置留给了沃勒斯顿，沃勒斯顿后来又把它传给了卡文迪许。该装置由两个350磅重的铅球和一个扭力平衡系统组成。为了消除气流干扰，卡文迪许把装置安装在一个密闭的房间内，在室外用望远镜观察扭矩的变化。随后他向英国皇家学会提交了一份报告，给出了一个至今看来还比较准确的地球密度值。这次测量被称为“弱力测量新时代的开始”。很多文章都声称卡文迪许找到了万有引力常数，但实际上卡文迪许当时只关心地球的密度，没有涉及其他任何事情。利用卡文迪许的测量结果，可以计算出万有引力常数和地球的质量。
化学研究
卡文迪什在他漫长的一生中做出了一系列重要的发现，他是第一个分离出氢气的人，也是第一个用氢气和氧气合成水的人。
1784年左右，卡文迪许研究了空气的成分，发现普通空气中四分之五是氮气，五分之一是氧气。他测定了水的成分，证实它不是元素而是化合物。他还发现了硝酸。
卡文迪许指出，要收集固定气（二氧化碳），必须用水银代替水；他用物理方法测得固定气（二氧化碳）的密度是空气密度的1.57倍。实验证明，固定气（二氧化碳）能溶解在同体积的水中，与动物呼出的气体和燃烧木炭产生的气体相同。他还发现，在普通空气中，如果固定气（二氧化碳）的含量占总体积的1/9，则在其中燃烧的蜡烛就会熄灭。他测量了石灰石、大理石、珍珠灰等物质中用酸排出的固定气的重量，并计算出这些物质中固定气的含量。
卡文迪什实验室
卡文迪什实验室（ ）是剑桥大学物理系，由电磁学之父詹姆斯克拉克麦克斯韦于1871年创建，1874年落成。为纪念伟大的物理学家、化学家、剑桥大学校友亨利·卡文迪什，以卡文迪什命名实验室。时任剑桥大学校长威廉·卡文迪什（第七代德文郡公爵）是亨利·卡文迪什的亲戚，捐款8450英镑帮助建造实验室。麦克斯韦随后被任命为剑桥大学第一位卡文迪什物理学教授（即实验室主任）。由于麦克斯韦崇高的地位和卡文迪什实验室的辉煌历史，卡文迪什物理学教授也和卢卡斯数学教授一样，成为一个备受尊敬、世袭的荣誉称号，并一直传承到第九代。 实验室的研究领域包括天体物理学、粒子物理学、固体物理学、生物物理学等。卡文迪什实验室是现代科学史上第一个社会化、专业化的科学实验室，产生了一大批对人类进步产生重大影响的重要科学成果，包括电子、中子的发现、原子核的结构、DNA的双螺旋结构等，为人类的科学发展做出了至关重要的贡献。
名人轶事
据说卡文迪什受过良好的教育，但他没有英国人的绅士风度。他蓬头垢面，几乎没有一件衣服的扣子不掉；他不善交际，不善言辞，终身未婚，过着离群索居的奇怪生活。为了进行科学研究物理学家卡文迪许，卡文迪什将自己的客厅改建成实验室，在卧室的床边摆放了许多观测仪器，以便随时观察天文现象。他从祖上得到了一大笔遗产，成为了百万富翁。但他一点也不吝啬。有一次，他的一个仆人因病生活困难，向他借钱，他毫不犹豫地开出一张1万英镑的支票，问够不够。卡文迪什喜爱书籍，他把自己的大量藏书分类编号，管理得井井有条，无论是借阅，甚至是自己阅读，他都无一例外地办理了登记手续。 卡文迪什可以算是一位活到79岁还在工作，临终前还在做实验的学者。卡文迪什一生获得过许多绰号，包括“科学怪人”、“科学巨人”、“最富有的学者、最博学的富翁”等等。
沉睡的手稿
1810年卡文迪什去世后，他的侄子赤志把卡文迪什留下的20捆实验笔记原封不动地放在书柜里，从此无人动过。谁知这些手稿在书柜里放了70年。直到1871年，另一位电学大师麦克斯韦被聘为剑桥大学教授，负责建立卡文迪什实验室，这些充满智慧和心血的笔记才有机会回归世人。麦克斯韦仔细阅读了100年前前辈的手稿，震惊不已，赞叹道：“卡文迪什可能是历史上最伟大的实验物理学家，他几乎预见了电学中所有伟大的事实，这些事实后来通过库仑和法国哲学家的著作而名声大噪。”此后，麦克斯韦决定放下一些研究课题，努力整理这些手稿，让卡文迪什的精彩思想得以流传。真是名家著作，两代风流。 这无异于科学史上的一个佳话。