亨利·卡文迪什有什麼成就？

07-03

簡介

圖1. 亨利·卡文迪許

卡文迪許（1731-1810）是一位英國的科學家，他一生的研究領域涉及到了實驗化學、理論化學以及物理等等，研究成果也有很多。他的主要研究成果如下：

1. 發現氫氣

2. 研究大氣空氣成分

3. 測量地球密度

4. 確定水是化合物而不是單質

5. 發現二氧化碳

圖2. 卡文迪許製備和收集氫氣的裝置

萬有引力常量的歷史爭議

以上提到的這些成果並沒有提到那個我們眾所周知的實驗，即卡文迪許的扭秤實驗。記得在高中我們學習萬有引力的時候學到，卡文迪許第一次用扭秤實驗測得了萬有引力常量。其實更準確的說法應該是卡文迪許的工作使後人可以計算出萬有引力常量，而卡文迪許並沒有直接測量萬有引力常量。他設計的扭秤實驗實際上是用來測量地球密度的。

關於水的實驗

卡文迪許的另一個成就就是確定了水的成分，他發現水是化合物而並不是單質。為什麼確定這一點很重要呢？因為古希臘的學說認為宇宙萬物都是有四種元素組成的，即「土、氣、水、火」，這就是所謂的四元素說。在我們今天看來，這種觀點很明顯是錯誤的。但是歷史上推翻這個觀點卻費了很大的周折。卡文迪許發現了水是化學物而不是單質，說明水並不是最基本的，而是由其它更基本的物質組成的。這就為近代化學的發展奠定了基礎。

電學研究

我們知道的比較早期的電學實驗是庫侖做出的，他定量地得到了著名的庫侖定律。但是在庫侖之前，卡文迪許也進行了許多電學實驗，但是他的電學方面的研究成果直到被麥克斯韋收集出版後才公之於眾而受到認可。他在電學方面的發現包括電位概念的提出、平板電容器公式的提出，材料介電常數概念的提出等等。他甚至於庫侖之前發現了電場力的平方反比法則，但是正如我們看到的，現在這個定律更廣泛地被稱為庫侖定律。