卡文迪许的生平与贡献是什么？

2025-04-02 07:53:44

推荐回答（1个）

回答1：

　　亨利·卡文迪许(HenryCavendish，1731.10.10~1810.3.10)英国化学家、物理学家。公元1731年10月10日生于法国尼斯。1742-1748年他在伦敦附近的海克纳学校读书。1749-1753年期间在剑桥彼得豪斯学院求学。在伦敦定居后，卡文迪许在他父亲的实验室中当助手，做了大量的电学、化学研究工作。他的实验研究持续达50年之久。1760年卡文迪许被选为伦敦皇家学会成员，1803年又被选为法国研究院的18名外籍会员之一。
　　公元1810年3月10日，卡文迪许在伦敦逝世，终身未婚。

　　主要成就
　　化学领域
　　1784年左右，卡文迪许研究了空气的组成，发现普通空气中氮气占五分之四，氧气占五分之一。他确定了水的成分，肯定了它不是元素而是化合物。他还发现了硝酸。

　　物理领域
　　卡文迪许生前在物理学方面发表的论文为数极少，一直到麦克斯韦审阅整理并出版了他的手稿后，人们才知道他在电学方面作出了很多重要发现。他发现一对电荷间的作用力跟它们之间的距离平方成反比，这就是后来库仑导出的库仑定律内容的一部分;他提出每个带电体的周围有"电气"，与电场理论很接近;卡文迪许演示了电容器的电容与插入平板中的物质有关;电势的概念也是卡文迪许首先提出的，这对静电理论的发展起了重要作用;他还提出了导体上的电势与通过电流成正比的关系。
　　在牛顿发现万有引力定律之后，他是测出引力常量的科学家。

　　推算地球密度
　　卡文迪许测量地球的密度是从求牛顿的万有引力定律中的常数着手，再推算出地球密度。他的指导思想极其简单，用两个大铅球使它们接近两个小球。从悬挂小球的金属丝的扭转角度，测出这些球之间的相互引力。根据万有引力定律，可求出常数G。根据卡文迪许的多次实验，测算出地球的平均密度是水密度的5.481倍(21世纪数值为5.517，误差为0.65253%左右)，并确定了万有引力常数(他测得的引力常数G是(6.754±0.041)×10N·m²/kg²，这个值同现代值(6.6732±0.0031×10N·m²/kg²，相差无几，计算出了地球的质量。被誉为第一个称量地球的人。
　　后人关于卡文迪许测量G的历史争议
　　值得一提的是，以上关于卡文迪许从万有引力常数推算地球密度的说法是完全错误的，卡文迪许是利用小球的与地球的比例关系来测量出的地球质量，从而得出地球平均密度，并没有用到G的值，也没有在任何地方间接或直接出现过万有引力常数G。这也是普遍存在于我国物理教学中的谬误，之所以保留上面错误的描述是为了表示对前词条编辑者只顾着复制而不自己考证资料的鄙视。事实上，从科学史的角度看，卡文迪许可以说并没有得到过G。在卡文迪许活着的时候，对牛顿重力方程的表述中仍没有G的存在，那时的天文学家更关心各个星体的密度，只要知道了地球的密度那么其他星体的密度也都好算了，所以卡文迪许他老人家作为物理学的潮人，自然义无反顾地要引领时尚。他的论文题目正叫做"测量地球密度的实验"(Experimentsto determine the density of the earth)。
　　G的第一次出现在论文中是在1873，在卡文迪许发表论文的75年后，被Cornu,A. and Baille,J. B的论文《Mutual determination of theconstant of attraction and the mean density of the earth》提到。而G正式进入人们的视野要到1894年，一个叫伟农.波义思(C.Vernon Boys)的人在英国皇家学会(The Royal Society)提出了重力场数G的表述后才为人熟知。在卡文迪许之后，后人也依据他的实验结果整理出了G=3*g/4piRp，其中g是地球重力加速度，R是地球半径。无疑的，卡文迪许的实验是离G只有那么一点点距离了，后人可以直接从他的结果中整理出G来，因为这个而让他与G的决定无缘实在是太可惜了，所以物理学家感情上更认同卡文迪许，万一以后他们哪个人遇到了类似的事情，差一点点不被算作是第一原创者那肯定死不瞑目啊。于是他们为卡文迪许辩护称，在卡文迪许所在的年代，科学家们对重力与质量仍使用一样的单位，而且从天文学来说，式子中出现的几何常数可以被视作是已被定义的高斯重力常数，地球半径也是知道的，所以可以一般性地可以说在天文单位上，G便是地球密度的倒数，卡文迪许测到了地球密度，自然也算得到G了。
　　西方的物理课程中大多会提一下历史。但在我国的物理教学中惯例会讲卡文迪许测量G在先，再根据G来得出地球密度，这并不符合史实，从而历年考试下也多出了不少考场冤魂。

　　生平
　　出生与学习
　　在18世纪期间，英国的一些化学家，如布拉克以及普利斯特里等人，都是出身于中产阶级的学者。
　　亨利.卡文迪许生于1731年10月10日，那时他的母亲正在法国休养，所以他生在法国南部。卡文迪许的祖父和外祖父分别是德文郡公爵和肯特公爵。他是在牛顿病故四年后出生的，他读过牛顿的全部著作，一生最佩服牛顿的学识和为人。
　　卡文迪许的父亲是当时有名的学者，所以，卡文迪许从小就得到父亲的鼓励，希望他在学术上能有所成就。11岁的时候，他被送到当时著名的贵族中学学习了8年之久。到1749年，他18岁，进了剑桥大学，
　　一直到1753年，他22岁，因为不赞成剑桥大学的宗教考试，所以没取得任何学位，他离开了大学。
卡文迪许离开剑桥大学后，就跟父亲旁听英国皇家学会的会议，每个星期四中午，参加学会的聚餐。到了1760年他被选为皇家学会会员。这一头衔的荣耀持续。在英国，凡是有FSR(皇家学会会员）头衔的人，依然受到人们的尊敬。
　　在18世纪时，还没有公家办的实验室。所以卡文迪许在自己家里装备了一座规模相当大的实验室，他终身在自己家里做实验工作。
　　他一生没有结婚，过着独身生活。曾经有人说：“没有一个活到80岁的人，一生讲的话像卡文迪许那样少的了。”
　　在一本《化学史》书上，曾举出卡文迪许最怕交际的一件事例。有一天一位英国科学家携同一位奥地利科学家到班克斯爵士的家里做客，正巧卡文迪许也在座。班克斯便介绍他们相识。在互相介绍时，班克斯曾对这位远客盛赞卡文迪许，而这位初见面的客人更是对卡文迪许说出非常敬仰他的话，并说这次来伦敦的最大收获，就是专程拜访这位名震一时的大科学家。卡文迪许听到这话，起初大为忸怩，最后完全手足无措，便从人丛中冲出了室外，坐上他的马车赶回家去了。从这段记载可以看出卡文迪许为人性格孤僻。
　　
　　学术贡献　　
　　卡文迪许公开发表的论文并不多，他没有写过一本书，在长长的50年中，发表的论文也只有18篇。除了一篇在1771年发表的论文是理论性的以外，其余的论文内容都是实验性和观察性的，大部分是关于水槽化学方面的，先后发表在1766年到1788年的英国皇家学会的期刊上。
　　卡文迪什在1766年发表了他的第一篇论文《论人工空气》，“人工空气”一词为波义耳首创，用来指存在在某种物质中，通过化学反应可以释放出来的气体。如普利斯特里通过碳酸盐与酸反应生成的二氧化碳。在文章中卡文迪什在严格保持温度和压强条件的前提下，对当时已知的各种气体的物理性质，特别是密度进行了严谨而细致的研究，并首先研究出二氧化碳、氢气等气体的收集方法，较系统地研究了二氧化碳和氢气的性质。这篇文章使他获得英国皇家学会的科普利奖章。
　　1767年，卡文迪许发表的论文介绍了他，关于水和固定空气(二氧化碳)的实验。
　　1773年，卡文迪许用两个同心金属球壳做实验，发现了电荷间的作用规律，从而验证了自己的之前的结论——卡文迪许之前曾圆满解释了电荷在导体表面分布并严格遵守距离平方反比律的原因。
　　1781年，卡文迪什采用铁与稀硫酸反应而首先制得“可燃空气”（即氢气），随后测定了它的密度，研究了它的性质。他测出氢气和氧气化合成水时的体积之比为2.02：1，从而证明了水不是元素而是化合物。
　　在1783年他研究了空气的组成成分，做了很多试验，发表的论文的题目是“空气试验”。也就是这个时候，他发现水是由氢和氧两种元素组成的。他还发现了硝酸。
　　还有一部分是关于液态物质凝固点的研究，发表于1783年到1788年。
　　1797年，卡文迪许最后的一项研究十分著名的，是关于地球平均密度的问题。他在改良约翰·米切尔设计之后，通过实验测量了地球平均密度。卡文迪许提出的数字是5.448克/厘米，公认的是5.48克/厘米。这说明当时试验已经相当准确。这项实验同时实验验证了牛顿的万有引力定律，确定了引力常数，被后人称为“卡文迪许实验”。
　　卡文迪许在热学理论、计温学、气象学、大地磁学等方面都有研究。1798年他完成最后的实验时，已年近七十。
　　在他逝世以后，人们发现他有大量文稿，一直藏着未经公开发表。这部分未发表的论文相当多，电学部分由19世纪的大物理学家马克斯维尔门教授整理后在1879年出版，化学和力学部分是由爱德华.普索于1921年主编出版的。

最新问答

框架柱子基础承台钢筋锯断又偏位,从置筋对工程质量应向么?

1524在石家庄哪里上车？新火车站还是旧火车站

福特探险者座椅卡扣掉落

广西南宁，公司活动有哪些地方比较适合去的，带家属的

单原子催化为什么集中于贵金属

“抛✀字的五笔不是rvlt吗？为什么打不出啊？抛的最后一笔不是撇吗?

如何判断球磨机的最佳转速？计算方法是什么

离吉安市火车站最近的县城?

车子跑过烂路的之后的异响怎么处理，哪个大神能够解决

CF手游冲锋枪寒霜烈龙怎么样锋枪寒霜烈龙获