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早年

卡文迪什出身貴族家庭，父親查爾斯·卡文迪什（英語：Lord Charles Cavendish）是威廉·卡文迪什，第二代德文郡公爵（英語：William Cavendish, 2nd Duke of Devonshire）最小的兒子，母親安妮·格雷是亨利·格雷，第一代肯特公爵（英語：Henry Grey, t Duke of Kent）的女兒。1731年查爾斯·卡文迪什和安妮在時屬薩丁尼亞王國的尼斯療養(yǎng)，10月亨利·卡文迪什誕生與此地。卡文迪什兩歲時母親去世，自幼接受身為英國皇家學會會員的父親的教育，十一歲時進入以管理嚴格和學生優(yōu)秀著稱，位于?？死椎募~康姆學校（英語：Newcome"s School）。

1749年11月，十八歲的他進入劍橋大學的圣彼得學院就讀，接受了嚴格的數(shù)學訓練，但在1753年，他即將通過考試拿到學位前夕退學，具體的原因不得而知，有學者認為是對考試中的神學測試不滿，有學者則認為這是當時的一種習慣，因為和卡文迪什同屆的十三名fellow-commoners中有八名都放棄了學位。

化學研究

  卡文迪什制取和收集氫氣的裝置

離開劍橋之后不久，亨利·卡文迪什就開始跟隨父親參加皇家學會會員的聚會。1760年，他被選入皇家學會。他最先的化學研究是關(guān)于三氧化二砷，他通過砷酸鹽制取和砷酸，同時他也研究了酒石酸鹽，制得了酒石酸。但這兩份實驗報告他都只讀給朋友聽，并未發(fā)表，直到瑞典化學家卡爾·威廉·舍勒制得砷酸和酒石酸。1764年在皇家學會宣讀了自己的第一篇論文《對特內(nèi)里費發(fā)現(xiàn)的某些鹽的研究》。

1766年卡文迪什發(fā)表了《三篇文章：包含對人工空氣的實驗》（Three Papers：Containing Experiments on Factitious Air）。“人工空氣”一詞為羅伯特·波義耳首創(chuàng)，用來指存在于某種化學物質(zhì)之中，可以通過化學反應(yīng)釋放出來的氣體。如約瑟夫·普利斯特里通過碳酸鹽與酸反應(yīng)生成的二氧化碳。在文章的第一部分中，卡文迪什觀察到鋅、鐵和錫可以與酸反應(yīng)，生成一種“可燃空氣”（即氫氣），相信燃素說的他認為這就是燃素。他使用了排水集氣法收集了氫氣，進行了干燥和純化處理，隨后在溫度一定的條件下測定了氫氣的密度。在第二和第三部分中，他研究了約瑟夫·布萊克發(fā)現(xiàn)的固定空氣（即二氧化碳），由于二氧化碳溶于水，他用排水銀的方法來收集。測量后發(fā)現(xiàn)，酸和大理石生成的這種氣體和糖類發(fā)酵所得氣體密度相似，他推測兩者為同一種氣體。這篇文章使他獲得了科普利獎?wù)隆?/p>

他得知普里斯特利發(fā)現(xiàn)在空氣中存在“脫燃素氣體”（即氧氣），就將空氣和氫氣混合，用電火花引發(fā)反應(yīng)，得出這樣的結(jié)果“在不斷的實驗之后，我發(fā)現(xiàn)可燃空氣可以消耗掉大約1/5的空氣，在反應(yīng)容器上有水滴出現(xiàn)?！彪S后卡文迪什繼續(xù)研究氫氣和氧氣反應(yīng)時的體積比，得出了2.02:1的結(jié)論。對于氫氣在氧氣中燃燒可以生成水這一點的發(fā)現(xiàn)權(quán)，當時曾引起了爭論。因為約瑟夫·普里斯特利、瓦特和卡文迪什都作過類似的實驗。1785年瓦特被選為皇家學會會員，爭論以當事人的和解而告終。

卡文迪什敏銳地注到了，生成的水中有少量的硝酸存在。他認為這是反應(yīng)用的氧氣中含有新物質(zhì)（主要是氮氣）的原因。1785年卡文迪什在氧氣和空氣混合物中引入電火花，使得空氣中的氧氣和氮氣化合，然后用氫氧化鈉溶液來吸收生成的氮氧化物，發(fā)現(xiàn)空氣中殘留下一小部分，大約1/120，無法與氧氣反應(yīng)生成化合物被氫氧化鈉吸收。經(jīng)過幾百次的實驗和分析，他得出在今天看來都很精確的結(jié)論，空氣中有20.833% 的體積是脫燃素空氣（現(xiàn)在測量值是氧氣占20.95%）和79.167%的燃素空氣，在燃素空氣中有空氣總體積的1/120的不易和其他氣體反應(yīng)的濁氣。一直到1894年瑞利和拉姆賽發(fā)現(xiàn)稀有氣體氬，才證實了卡文迪什的推測。在拉瓦節(jié)提出氧化說，卡文迪什贊成氧化說的簡潔，認為這有利化學的發(fā)展，但也不愿輕易放棄自己一直采用的燃素說，隨后他將自己的研究重點轉(zhuǎn)向了物理學領(lǐng)域。

物理學研究

卡文迪什在電學上進行了大量重要而不為人知的研究。他在1777年向皇家學會提交論文，認為電荷之間的作用力可能呈現(xiàn)與距離的平方成反比的關(guān)系，后來被庫侖通過實驗證明，成為庫侖定律。他和法拉第共同主張電容器的電容會隨著極板間的介質(zhì)不同而變化，提出了電容率的概念，并推導出平板電容器的公式。他第一個將電勢概念大量應(yīng)用對電學現(xiàn)象的解釋中。并通過大量實驗，提出了電勢與電流成正比的關(guān)系，這一關(guān)系1827年被歐姆重新發(fā)現(xiàn)，即歐姆定律?？ㄎ牡鲜矊﹄妼W的研究基本都沒有發(fā)表，詹姆斯·克拉克·麥克斯韋的最后五年致力于對卡文迪什個人實驗記錄的整理，于1879年出版了麥克斯韋注釋的《卡文迪什的電學研究》，卡文迪什在電學上成果才使世人知曉。

1797年卡文迪什完成了對地球密度的精確測量。他使用的裝置是約翰·米切爾（英語：John Michell）設(shè)計，但米切爾本人不久去世，將裝置遺留給了沃拉斯頓（英語：William Hyde Wollaston），后被轉(zhuǎn)送給卡文迪什。裝置是由兩個重達350磅的鉛球和扭秤系統(tǒng)組成。為了消除氣流干擾，卡文迪什將裝置安裝在一個不透風的房間，自己則在室外用望遠鏡觀測扭矩的變化。之后他向皇家學會提交報告，給出了目前看來仍然比較精確的地球密度值。這一測量被稱為開創(chuàng)了“弱力測量的新時代”。很多文章稱卡文迪什求出了萬有引力常數(shù)，實際上卡文迪什當時只關(guān)心地球的密度，并沒有涉及其他。而采用卡文迪什的測量結(jié)果通過計算可以求出萬有引力常量和地球的質(zhì)量。

軼事

卡文迪什沉默寡言，不善交際，對于卡文迪什的生平主要來源于物理學家漢弗萊·戴維和其他一些朋友的記載，同時也流傳著不少傳說。據(jù)記載，卡文迪什長年穿著一件褪色的天鵝絨大衣，戴當時已經(jīng)少見的三角帽，性格獨特，說話顯得猶豫和困難，而面對女士和陌生人會很羞澀而避免和他們說話。他非常喜歡獨自沉思，甚至很少和自己的仆人見面，一般只會在桌子上留下字條說明自己晚餐要吃什么，常常是“一只羊腿”?？ㄎ牡鲜步K生未婚，唯一的社會活動就是參加皇家學會俱樂部的兩周一次的會議。他對沒有研究透徹的東西從不發(fā)表，所以盡管他一生只提交過不足20篇論文，卻獲得了皇家學會成員的一致尊重。

由于其家庭地位和父母留給他的大量財產(chǎn)，使得他曾是倫敦銀行的最大儲戶，但他心思專注在科學研究中，對于財產(chǎn)，他幾十年都只讓投資顧問買一種股票，不論漲跌。他的一名投資顧問希望建議他向另一股票投資，卡文迪什以平生罕見的大怒的告知對方：“不要拿這些事情來煩我，否則我就解雇你”。故法國科學家畢奧曾說“卡文迪什是有學問的人中最富有的，也很有可能是富有的人中最有學問的。”

1851年，由第一個發(fā)現(xiàn)色盲的化學家喬治－威爾遜（英語：George_Wilson_(chemist)）撰寫并出版了一部関于卡文迪什的傳記，書中對卡文迪什生活中各個方面的仔細觀察和描繪，被美國精神學院的Oliver Sachs引用為判定卡文迪什是一個阿斯伯格患者的有力證據(jù)。

另見

卡文迪什實驗

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