亨利·卡文迪什有什么成就？

简介

图1. 亨利·卡文迪许

卡文迪许（1731-1810）是一位英国的科学家，他一生的研究领域涉及到了实验化学、理论化学以及物理等等，研究成果也有很多。他的主要研究成果如下：

1. 发现氢气

2. 研究大气空气成分

3. 测量地球密度

4. 确定水是化合物而不是单质

5. 发现二氧化碳

图2. 卡文迪许制备和收集氢气的装置

万有引力常量的历史争议

以上提到的这些成果并没有提到那个我们众所周知的实验，即卡文迪许的扭秤实验。记得在高中我们学习万有引力的时候学到，卡文迪许第一次用扭秤实验测得了万有引力常量。其实更准确的说法应该是卡文迪许的工作使后人可以计算出万有引力常量，而卡文迪许并没有直接测量万有引力常量。他设计的扭秤实验实际上是用来测量地球密度的。

关于水的实验

卡文迪许的另一个成就就是确定了水的成分，他发现水是化合物而并不是单质。为什么确定这一点很重要呢？因为古希腊的学说认为宇宙万物都是有四种元素组成的，即“土、气、水、火”，这就是所谓的四元素说。在我们今天看来，这种观点很明显是错误的。但是历史上推翻这个观点却费了很大的周折。卡文迪许发现了水是化学物而不是单质，说明水并不是最基本的，而是由其它更基本的物质组成的。这就为近代化学的发展奠定了基础。

电学研究

我们知道的比较早期的电学实验是库仑做出的，他定量地得到了著名的库仑定律。但是在库仑之前，卡文迪许也进行了许多电学实验，但是他的电学方面的研究成果直到被麦克斯韦收集出版后才公之于众而受到认可。他在电学方面的发现包括电位概念的提出、平板电容器公式的提出，材料介电常数概念的提出等等。他甚至于库仑之前发现了电场力的平方反比法则，但是正如我们看到的，现在这个定律更广泛地被称为库仑定律。