“科學(xué)怪人”卡文迪許

汪媛

1.如果有機會發(fā)現(xiàn)足以載入史冊的科學(xué)成果，你會怎么做？在18世紀，一位性情孤僻的科學(xué)家競將自己的科研成果攥在手里，至死不發(fā)表。他就是英國人亨利·卡文迪許。

2.1731年10月10日，卡文迪許出生于一個貴族家庭。母親早逝，父親忙于科研，常常將他帶到實驗室里。他因此很少跟外人交往，漸漸變得內(nèi)向、沉默、耽于思考。

3.18歲時，卡文迪許考進劍橋大學(xué)，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)?？删驮诋厴I(yè)前夕，因為對神學(xué)的測試部分不滿，他退學(xué)了。很快，他前往法國巴黎留學(xué)，并將學(xué)習(xí)范圍擴大到物理和數(shù)學(xué)。

4.回國后，卡文迪許常跟隨父親旁聽英國皇家學(xué)會的會議，還努力克服羞怯心態(tài)，每周參加科學(xué)界名流聚會，時刻關(guān)注最新的科學(xué)成果。1760年，他被選為英國皇家學(xué)會會員。

5.卡文迪許最早研究的是化學(xué)，發(fā)現(xiàn)一些金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生一種“可燃氣體”（氫氣）。他收集氫氣，測定氫氣的密度;發(fā)現(xiàn)氫氣和氧氣混合竟生成水，首次證明了水是化學(xué)物。

6.經(jīng)過多年研究，卡文迪許指出空氣中約有20.833%氧氣（現(xiàn)今測得的空氣中氧含量約為20.95%）.大部分是氮氣。除此之外，他還發(fā)現(xiàn)空氣中約有1/120“濁氣”，它們幾乎不發(fā)生反應(yīng)。100多年后，人們確認該發(fā)現(xiàn)，并將“濁氣”命名為稀有氣體。

7.卡文迪許又開始研究物理。經(jīng)過實驗，他最早提出電荷的相互作用力與距離的平方成反比，后來法國物理學(xué)家?guī)靵鲇脤嶒炞C明該定律（庫侖定律）;提出電勢與電流成正比，后來德國物理學(xué)家歐姆再次發(fā)現(xiàn)該定律（歐姆定律）……

8.為便于隨時做實驗，卡文迪許把客廳改建成實驗室，還在臥室里的床邊安裝了許多實驗儀器。他酷愛讀書，把自己的大量藏書分門別類地編號，別人來借閱都要辦理登記手續(xù)。

9.牛頓曾提出萬有引力定律，它是否適用于所有物體？理論上來說，人們可以通過直接測地球上物體間的引力來判斷，可這種力非常小，許多科學(xué)家費盡心思，都難以精確測量。

10.1797年，卡文迪許定下方案，開始實驗。為了排除誤差，他先改進一種叫扭秤的實驗裝置，然后把它安置在無風(fēng)的房間里，用望遠鏡從室外觀察扭秤臂桿的移動，記下數(shù)據(jù)。

11.根據(jù)實驗記錄，卡文迪許證明了萬有引力定律是正確的，算出地球平均密度是5.481克/立方厘米（與現(xiàn)今的數(shù)據(jù)相比，僅有0.65%誤差）。人們根據(jù)這個數(shù)值能算出地球的質(zhì)量，因此將他譽為“第一個稱地球的人”。

12.1810年，直到逝世前夜，卡文迪許還在做實驗。61年后，英國電學(xué)大師麥克斯韋友現(xiàn)了他的手稿，讀后連聲嘆服，立刻全力整理。至今，由麥克斯韋組建的卡文迪許實驗室已出了二三十位諾貝爾獎得主，被譽為“最牛實驗室之一”。

（ 奚維德 繪畫）