卡文迪什,英国著名的物理学家、化学家,一生成就显著 。
1731年10月10日,在法国尼斯的一个世袭贵族家庭,一个男孩呱呱坠地了 。父母将他取名为亨利·卡文迪什 。他们对这个孩子寄予了很大的期望,希望他能继承父母的衣钵,光宗耀祖 。谁知这个男孩后来竟成了一位伟大科学家 。
由于家庭经济殷实,在卡文迪什很小的时候,父亲就请来了家庭教师,对他进行系统的正规教育 。卡文迪什聪明过人,深受老师和父母的喜爱,但他的志向却不是长大后到得豪斯学院攻读,然后循着父亲命定的路走 。在学校里,随着知识面的拓宽,他发现自己的兴趣点在科学研究上 。于是在1753年,卡文迪什没有毕业就来到伦敦,开始了自己的科学生涯,主要研究物理学和数学 。他兴趣十分广泛,这使他后来不仅在物理学上取得了重大成就,在化学上与一般化学家相比也毫不逊色 。
【亨利·卡文迪什:主要发现、理论观点、生平故事、成长经历、成就贡献】卡文迪什在物理学上最主要的成就是通过扭秤实验验证了牛顿的万有引力定律,确定了引力常数和地球平均密度 。他在青年时代就有了一定的研究成就 。1760年,他被选为英国皇家学会会员 。这是对他成就的一种肯定,但当时他觉得还远未到达自己所期望的目标 。
于是更加努力地工作,经常每晚只睡五六个小时 。他的家庭很富有,他却终生未婚,一心投身于科学研究 。他把客厅改作实验室,在卧室的床边放着许多的仪器 。日复一日的辛劳,终于换来了收获——1798年,卡文迪什根据约翰·米切尔设计的方法制作成一台扭秤,它由轻质杆上固定着的两个质量很小的铅球组成,外观像一个哑铃,用掺银的铜线作扭丝把它悬挂起来,铜线上面附有一面小镜,然后用两个质量大的铅球分别靠近这两个小球,这时候哑铃就发生旋转,小镜也跟着偏转 。就是凭借这个试验,卡文迪什证明了万有引力的正确性,并且测得引力常数G是(6.754±.041)×10<-8>达因·厘米2/克2,这个值同现代值(6.6732±.0031)×<-8>达因·厘米2/克2相差无几 。卡文迪什还测定了地球的平均密度是水的5.48倍,误差是±.14,而现代值是5.518倍 。这些精确的试验结果都是在当时较差的条件下做出的 。由于他称出了地球的质量,被世人誉为第一个称地球的人 。
此外,卡文迪什在电学方面也作出了相当大的成就,但是他的大部分研究成果生前没有公开发表 。直到19世纪中叶,英国物理学家开尔文勋爵在查阅皇家学会档案的时候,才意外发现了卡文迪什的手稿 。开尔文对这些手稿仔细研究后大吃一惊,这里面包含的成果太丰富、太有价值了,涉及反平方律和静电电容、电容率、电热概念等多方面的研究成果 。
开尔文对卡文迪什的这些成果未公开发表深深地感到遗憾 。后来,英国著名物理学家麦克斯韦对这些手稿进行了整理,于1879年以《尊敬的亨利·卡文迪什的电学研究》的书名公开出版 。据记载,如果卡文迪什的成果在生前能够发表,许多电学研究成果发现者的名字将会改为卡文迪什,这不能不说是科学界的一大遗憾 。
卡文迪什不仅是一名伟大的物理学家,他还是一名杰出的化学家,在化学上作出了许多突出的成就 。1766年,他证明了氢气的存在,并且验证了氢气能够燃烧,这在他的论文《人造空气》中有详尽的阐述 。他还对二氧化碳作了研究 。1783年,他弄清了大气的成分 。1784年到1785年,他确定了水是一种化合物 。后来,卡文迪什还对硝酸的组成、空气中存在惰性气体等问题作出了富有成果的研究 。甚至在今天,只要提到卡文迪什的名字,化学界人士无人不知,无人不晓,对这样一个学物理的人在化学上取得的成就感到由衷钦佩 。
卡文迪什的生活简单而有规律,他一生很富有,从不为生计而奔波劳碌,他生活中的主要内容就是读书,写论文,做实验 。他家中收藏了大量图书,而且几乎每一本他都仔细地研读过 。他可以说是活到老、学到老、工作到老 。直到逝世前夜,他还在实验室做实验 。
卡文迪什一生富有而不吝啬 。有一次,他的一个仆人因病生活困难,向他借钱,他毫不犹豫地开了一张一万英镑的支票,还问够不够用 。在科学界,人们称他为“科学圣人”、“科学巨擘”、“最富有的学者”、“最博学的富豪” 。
1810年2月24日,卡文迪什因病去世,享年79岁 。人们为了纪念这位伟大的科学家,特意为他立了纪念碑 。剑桥大学还把卡文迪什工作过的实验室命名为卡文迪什实验室,这个实验室后来成为培养科学家的摇篮 。
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