Zweck des Experiments: Bestimmen Sie die durchschnittliche Dichte der Erde. Bestimmen Sie die Konstante der universellen Gravitation. Die Erfahrung von Henry Cavendish (1798) Referenznotizen Alexandria

(Cavendish, Henry) (1731–1810), englischer Physiker und Chemiker. Geboren am 10. Oktober 1731 in Nizza. Sohn von Lord Charles Cavendish, der mit dem Herzog von Devonshire und dem Herzog von Kent verwandt war. Vier Jahre Studium an der Universität Cambridge (1749-1753) weckten in Cavendish die Liebe zu den Naturwissenschaften. Da er ein großes Vermögen geerbt hatte, gab er fast sein gesamtes Einkommen für experimentelle Arbeiten aus. Er richtete in seinem Haus in London ein Labor ein, in dem er die besten Instrumente und Instrumente der damaligen Zeit sammelte. Im Jahr 1766 veröffentlichte Cavendish das erste wichtige Werk der Chemie, Factitious Air, in dem er von der Entdeckung „brennbarer Luft“ (Wasserstoff) berichtete. In den Jahren 1784 und 1785 wurden zwei weitere seiner Werke in den Transactions of the Royal Society veröffentlicht. Der erste von ihnen beschrieb Experimente zur Verbrennung eines Gasgemisches aus 5 Teilen normaler Luft und 2 Teilen Wasserstoff zur Bildung von Wasser, was auf die komplexe Natur dieser Substanz hinwies. Die zweite Arbeit zeigte, dass Stickstoff mit Sauerstoff zu Salpetersäure reagiert, wenn eine elektrische Entladung durch Luft über der Wasseroberfläche geleitet wird. Gleichzeitig machte Cavendish darauf aufmerksam, dass 1/120 des ursprünglichen Luftvolumens nicht reagiert. Aufgrund der Unvollkommenheit der analytischen Methoden und Instrumente war Cavendish nicht in der Lage, neue Elemente in den nicht umgesetzten Gasrückständen nachzuweisen. Sie wurden mehr als hundert Jahre später von W. Ramsay entdeckt und als Edelgase (Inertgase) bezeichnet. In den Jahren 1796–1798 beschäftigte sich Cavendish mit der Bestimmung der Wärme von Phasenübergängen und der spezifischen Wärmekapazitäten verschiedener Substanzen. Er erfand das Eudiometer, ein Gerät zur Analyse von Gasgemischen mit brennbaren Stoffen, und führte Trockenmittel in die Praxis ein. Cavendish nahm viele Erfindungen des 19. Jahrhunderts vorweg. auf dem Gebiet der Elektrizität, aber alle seine Werke blieben im Familienarchiv in Devonshire, bis J. Maxwell 1879 seine ausgewählten Werke zur Veröffentlichung vorbereitete. Cavendish führte das Konzept des elektrischen Potentials ein und untersuchte die Abhängigkeit der Kapazität eines Kondensators vom Medium. 1798 entwarf er eine Torsionswaage und maß damit die Anziehungskraft zwischen zwei Kugeln und bestätigte damit das Gesetz der universellen Gravitation; bestimmte die Gravitationskonstante, Masse und durchschnittliche Dichte der Erde. Als Anhänger der Phlogiston-Theorie bestritt er dennoch nicht die Ansichten seines Zeitgenossen A. Lavoisier und gab zu, dass Lavoisiers Theorie die gleiche Existenzberechtigung habe. Zu seinen veröffentlichten Werken gehören Electrical Phenomena (Phenomena of Electricity, 1771); Entdeckung der Zusammensetzung des Wassers, 1784; Entdeckung der Zusammensetzung von Salpetersäure, 1785; Gefrierpunkt von Merkur, 1783; Experimente zur Bestimmung der Dichte der Erde, 1798; Eine verbesserte Methode zur Graduierung astronomischer Instrumente, 1809. Im Jahr 1851 veröffentlichte D. Wilson das Leben des ehrenwerten Henry C. Cavendish, und 1921 veröffentlichte die Royal Society eine zweibändige Geschichte seiner wissenschaftlichen Arbeit. In manchen Bereichen war Cavendish der zeitgenössischen Wissenschaft deutlich voraus, doch blieb er in wissenschaftlichen Kreisen lange Zeit nahezu unbekannt. Er war ein einsamer Wissenschaftler und hielt es außerdem für möglich, nur die Artikel zu veröffentlichen, von deren Zuverlässigkeit er völlig überzeugt war. Cavendish sprach selten und informierte die Royal Society, der er seit 1760 angehörte, nicht immer über seine Entdeckungen. Cavendish starb am 10. März 1810 in London. Das 1871 gegründete Physiklabor der Universität Cambridge ist nach Cavendish benannt.

Eine der exzentrischsten Persönlichkeiten in der Geschichte der Entstehung und Entwicklung des wissenschaftlichen Denkens – der herausragende Naturforscher, Experimentator und Theoretiker Henry Cavendish – war ein ziemlich wohlhabender Aristokrat und ein Verwandter der Herzöge von Devonshire. Cavendish wurde am 10. November 1731 in der französischen Stadt Nizza geboren. Seine Mutter, Lady Anne Gray, starb nach der Geburt seines Bruders; Henry war zu diesem Zeitpunkt etwa 2 Jahre alt. Im Alter von 18 Jahren trat der junge Mann erfolgreich an die Universität Cambridge ein, verließ sie jedoch drei Jahre später ohne einen akademischen Abschluss. Nach einiger Zeit kehrte der junge Mann nach London zurück, in das Haus seines Vaters Lord Charles, eines ausreichend gebildeten Mannes, der sich begeistert für das damals beliebte Thema Elektrizität interessierte.

Sir Henry zeigte ein bemerkenswertes Interesse an der Naturwissenschaft (oder Naturphilosophie, wie sie damals auch genannt wurde). Zusätzlich zu seinen Interessen erbte er von seinem Vater eine eher zurückhaltende Haltung gegenüber der Veröffentlichung seiner Werke. Der Wissenschaftler baute ein Labor und eine Werkstatt für seine Arbeit, lebte ziemlich zurückgezogen und widmete sich mit Begeisterung der wissenschaftlichen Forschung. Cavendish heiratete nie und verbrachte einen bedeutenden Teil seines Lebens als Einsiedler, wobei er sich ganz der wissenschaftlichen Arbeit widmete. Sogar das einzige existierende Porträt von ihm wurde im Geheimen gemalt. Er wollte an seinem Haus Außentreppen anbringen und befahl seinen Dienern, diese ausschließlich zu benutzen. Diejenigen, die dem Befehl nicht Folge leisteten, wurden von Sir Henry sofort entlassen.

Zeitgenossen erinnerten sich an ihn als den Weisesten unter den Reichen und den Reichsten unter den Weisen. Cavendishs liebste Art, Geld auszugeben, war Wohltätigkeit. Er gab Millionen von Pfund aus, um Studenten zu helfen, aber sein Vermögen verringerte sich geheimnisvollerweise überhaupt nicht.

Sir Henry verfügte über außergewöhnliche Fähigkeiten: Er konnte die Stärke des Stroms bestimmen, indem er den Stromkreis mit der Hand berührte. Cavendish war der Meinung, dass Wärme eine Folge der inneren Bewegung von Teilchen sei. Trotz seines Titels und Reichtums mied Sir Henry das gesellschaftliche Leben. Er nahm nur gerne an wissenschaftlichen Tagungen teil, wobei er auch versuchte, nicht allzu viel Aufmerksamkeit auf sich zu ziehen.

Henry Cavendish – der große Pionier der Chemik

Die Hauptrichtung seiner wissenschaftlichen Tätigkeit war die chemische Untersuchung von Gasen. Henry Cavendish ist es zu verdanken, dass wir heute ein brennbares Gas namens Wasserstoff verwenden. In einem seiner ersten Werke mit dem Titel „Künstliche Luft“ spricht er ausführlich über die Entdeckung der brennbaren Luft. Er entwickelte ein Verfahren zum Sammeln, Reinigen und Untersuchen von Gasen, durch das Wasserstoff und Kohlendioxid gewonnen wurden. Das Gewicht und die physikalischen Eigenschaften dieser Elemente wurden auf die gleiche Weise ermittelt. Im Jahr 1781 bestimmten Wissenschaftler die physikalische Zusammensetzung der Luft und wenig später, im Jahr 1784, wurde durch die Verbrennung von Wasserstoff die chemische Zusammensetzung von Wasser bestimmt, was die Meinung über seine elementare Struktur änderte. Dank dieses Experiments wurde außerdem festgestellt, dass der Sauerstoffgehalt der Luft 20,83 % des Volumens ausmacht. Moderne Wissenschaftler haben diese Zahl auf einen genaueren Wert korrigiert – 20,95 %.

Im Jahr 1772 entdeckten Wissenschaftler Stickstoff. Mithilfe eines durch Elektrizität erzeugten Funkens gewann Henry Stickoxid und untersuchte dessen Eigenschaften. Er bewies, dass beim Durchgang eines Lichtbogens durch eine Luftschicht über der Wasseroberfläche Stickstoff mit Sauerstoff reagiert und Salpetersäure entsteht. Darüber hinaus wies Cavendish darauf hin, dass ein Hundertstel des ursprünglichen Luftvolumens nicht mit Sauerstoff reagiert. Leider konnte Henry aufgrund der Unvollkommenheit der Analyse und der Primitivität der damaligen Instrumente kein weiteres Gas in dem nicht reagierten Teil der Luft entdecken – Argon. Dies wurde später im Jahr 1894 von William Ramsay durchgeführt.

Es gibt noch ein weiteres interessantes Detail: Cavendish führte parallel zu einem anderen Wissenschaftler, D. Rutherford, Stickstoffforschung durch. Und aufgrund seiner Bescheidenheit teilte Henry die Ergebnisse nach der Durchführung der Arbeit nur seinem Freund mit und veröffentlichte seine Arbeit mit großer Verzögerung. Dadurch wurde Rutherford zum vollwertigen Entdecker dieses Gases.

Ausrüstung für die Gasforschung

Physikalische Studien von Henry Cavendish

Im Bereich der Physik war Henry Cavendish für Experimente zur Messung der Gravitationskraft verantwortlich. Als Ergebnis dieser Experimente wurde die Dichte unseres Planeten berechnet. Für seine Berechnungen verwendete Henry Geräte von John Michell. Es bestand aus einer rotierenden Waage, um die Anziehungskraft zwischen zwei Bleikugeln mit einem Gewicht von 350 Pfund und zwei weiteren mit einem Gewicht von 1,61 Pfund zu messen. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass die Dichte des Planeten 5,48-mal höher ist als die Dichte von Wasser. J. G. Poynting fügte später hinzu, dass die Ergebnisse 5,448 betragen hätten, was dem Durchschnitt nach 29 Experimenten entsprach.

Cavendish schrieb viele Aufsätze für die Royal Society, die nur hundert Jahre später, 1879, von J. Maxwell veröffentlicht wurden. Seine Entdeckungen auf dem Gebiet der Elektrizität sind die folgenden:

Definition des elektrischen Potenzials, dem er den Namen „Grad der Elektrifizierung“ gab.
Methoden zur Berechnung der Kapazitäten von Kugeln und Kondensatoren.
Dielektrizitätskonstante von Materialien.
Der Zusammenhang zwischen Strom und Potenzial wird heute als Ohmsches Gesetz bezeichnet.
Trennung von Strömen in parallelen Stromkreisen.
Das umgekehrte quadratische Gesetz der Änderung der elektrischen Kraft mit der Entfernung (Coulombsches Gesetz).
Der Einfluss verschiedener Umgebungen auf die Kapazität von Kondensatoren wurde experimentell ermittelt.
Mit Hilfe von Torsionswaagen wurde das von Newton entdeckte Gesetz der universellen Gravitation bestätigt.
Er bestimmte die Wärme bei Phasenübergängen und die spezifische Wärmekapazität einiger Stoffe.
Er erfand ein Gerät zur Untersuchung eines Gasgemisches mit brennbaren Elementen – ein Eudiometer.

Sir Henry starb am 24. März 1810 im Alter von 79 Jahren. Cavendishs Testament sah vor, dass er in einem sorgfältig ummauerten Sarg ohne eine einzige Inschrift begraben werden sollte. Als Atheist verbot Cavendish die Durchführung religiöser Riten an seinem Körper nach dem Tod. In Cambridge wurde ein Labor nach ihm benannt.

Zweck des Experiments: Bestimmen Sie die durchschnittliche Dichte der Erde. Bestimmen Sie die Konstante der universellen Gravitation. Das Experiment von Henry Cavendish (1798) Grundlegende Zusammenfassung des Alexandria-Physikers Robert Hooke (1674) Werk „Ein Versuch, die Bewegung der Erde durch Beobachtungen zu beweisen“ Isaac Newton (1687) Entdeckung des Gesetzes der universellen Gravitation Henry Cavendish () John Michell ( um 1797) Das erste Modell einer Torsionswaage

Versuchsaufbau Zur Durchführung des Experiments verwendete Henry Cavendish: einen Holzbalken an einem 1 m langen Faden aus versilbertem Kupfer; kleine Bleikugeln mit einem Gewicht von jeweils 775 g, an der Wippe befestigte zwei große Bleikugeln mit einem Gewicht von jeweils 49,5 kg; eine winddichte Kammer, in der die Installation platziert ist; ein Spiegelteleskop (Mikroskop) zur Bestimmung des Drehwinkels des Fadens

Vorgehensweise zur Durchführung des Experiments: Hängen Sie eine Holzwippe an einen 1 m langen versilberten Kupferfaden. Befestigen Sie zwei Bleikugeln mit einem Gewicht von je 775 g an der Wippe. Befestigen Sie einen Spiegel am Kipphebel. Platzieren Sie die Installation in einer windgeschützten Kammer. Bringen Sie große Bleikugeln zu den an der Wippe hängenden Kugeln. Messen Sie den Drehwinkel der Wippe mithilfe eines Lichtstrahls, der auf einen an der Wippe montierten Spiegel abgefeuert und in ein Teleskop (Mikroskop) reflektiert wird. Siehe Animation

Die wichtigsten Ergebnisse des Experiments: Der aktuelle Wert der Erddichte beträgt 5,52 g/cm³. Henry Cavendish bewies experimentell die Gravitationstheorie von Isaac Newton G. Cavendish berechnete den Wert der durchschnittlichen Dichte der Erde. 5,48 Dichten des Wassers Cavendishs Schlussfolgerung, dass der Durchschnitt Die Dichte des Planeten ist mit 5,48 g/cm³ größer als die Oberflächendichte, die etwa 2 g/cm³ beträgt, was bestätigt, dass schwere Substanzen in der Tiefe konzentriert sind

Erklärung der experimentellen Ergebnisse. Historiker wissen jedoch nicht, wer den Zahlenwert von G zuerst berechnet hat. ρ – Dichte der Erde R – Radius der Erde g – Erdbeschleunigung Die Gravitationskonstante wurde offenbar erstmals von S. D. Poisson in seiner „Abhandlung über die Mechanik“ (1811) eingeführt. Unter Kenntnis der elastischen Eigenschaften des Fadens sowie des Drehwinkels des Kipphebels konnte die Gravitationskonstante nach folgender Formel berechnet werden:

Erklärung der Ergebnisse des Experiments Das Newtonsche Gesetz der universellen Gravitation, das die Gravitationskonstante einschließt, besagt: Die Kraft der Gravitationsanziehung zwischen zwei materiellen Punkten der Masse m1 und m2, die durch einen Abstand R getrennt sind, ist proportional zu beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung: Auch Einstein hat den Begriff der Schwerkraft neu überdacht. Einstein verstand die Schwerkraft als den geometrischen Effekt der Raumkrümmung. Der Wissenschaftler bewies, dass sich die Schwerkraft deutlich von elektrischen, magnetischen, nuklearen und anderen Kräften unterscheidet. Je größer die Schwerkraft, desto langsamer vergeht die Zeit.

Henry Cavendish () Englischer Physiker und Chemiker, Spross einer englischen Adelsfamilie. Herr. Geboren in Nizza, Abschluss an der Universität Cambridge. Da er ein großes Vermögen geerbt hatte, gab er fast sein gesamtes Einkommen für die Durchführung von Experimenten aus. Er war äußerst zurückhaltend, die Ergebnisse seiner wissenschaftlichen Arbeit zu veröffentlichen, und daher war seine Forschung zur Elektrizität lange Zeit niemandem bekannt. Cavendish entdeckte bereits 1771 das Gesetz der Wechselwirkung von Ladungen, veröffentlichte seine Entdeckung jedoch nicht. In anderen Studien zur Elektrizität stellte G. Cavendish den Einfluss der Umgebung auf die Kapazität eines Kondensators fest und bestimmte die Dielektrizitätskonstante einer Reihe von Substanzen. Henry Cavendish ging als derjenige in die Geschichte der Physik ein, der den Globus „wog“. Im Jahr 1798 führte er berühmte Experimente mit Torsionswaagen durch, die es ermöglichten, das Gesetz der universellen Gravitation zu bestätigen und den Wert der Gravitationskonstante zu bestimmen. Er hat auch andere Erfolge in Physik und Chemie vorzuweisen.

Robert Hooke () Die Idee einer universellen Schwerkraft hatte Hooke bereits Mitte der 1660er Jahre, dann drückte er sie, noch in unzureichend definierter Form, 1674 in der Abhandlung „Ein Versuch, die Bewegung der Erde zu beweisen“ aus. ” Bereits in einem Brief vom 6. Januar 1680 an Newton formulierte Hooke erstmals klar das Gesetz der universellen Gravitation und forderte Newton auf, es streng mathematisch zu begründen, indem er den Zusammenhang mit Keplers erstem Gesetz für nicht kreisförmige Bahnen aufzeigte (ziemlich wahrscheinlich schon). eine Näherungslösung haben). Mit diesem Brief beginnt, soweit bekannt, die dokumentarische Geschichte des Gesetzes der universellen Gravitation.

Isaac Newton (gg.): Werk über die „Mathematischen Prinzipien der Naturphilosophie“ (das gesamte dreibändige Werk erschien 1687). Nach langem Überreden willigt Newton ein, seine wichtigsten Errungenschaften zu veröffentlichen. Weltweite Berühmtheit und heftige Kritik an den Kartesianern kommen: Das Gesetz der universellen Gravitation führt eine weitreichende Wirkung ein, die mit den Prinzipien von Descartes unvereinbar ist. Im Jahr 1680 erhielt Newton einen Brief von Hooke mit der Formulierung des Gesetzes der universellen Gravitation, der als diente Anlass für seine Arbeiten zur Bestimmung der Planetenbewegungen, die das Thema der „Principia“ bildeten.

John Michell () Priester aus dem Dorf Thornhill (Yorkshire), ein bekannter englischer Naturforscher und Geologe. Er studierte Astronomie, Optik und Gravitation und war sowohl Theoretiker als auch Experimentator. Er entdeckte insbesondere die wellenartige Natur von Erdbeben, führte eine Reihe origineller Studien auf dem Gebiet des Magnetismus und der Schwerkraft durch und sah die Möglichkeit von Schwarzen Löchern voraus. Zum ersten Mal schlug er vor, Torsionswaagen zur Bestimmung der Gravitationskonstante zu verwenden, und baute einen Prototyp eines Geräts zur Messung der Masse der Erde, hatte jedoch keine Zeit, selbst ein Experiment aufzubauen und Berechnungen durchzuführen. Nach Michells Tod wurde seine Ausrüstung an ein Mitglied der Royal Society of London, Henry Cavendish, übergeben, der die Masse unseres Planeten berechnete.

Henry Cavendish ist ein menschenfeindlicher Wissenschaftler, der sich von der ganzen Welt isoliert hat. Sein außergewöhnlicher Reichtum erlaubte ihm, so zu leben, wie er es für richtig hielt. Und der Wissenschaftler wählte Wissenschaft und Einsamkeit für sich. Das Leben und die Forschung dieses Wissenschaftlers blieben für andere lange Zeit ein Rätsel – die Essenz der von Henry Cavendish durchgeführten Experimente wurde erst viele Jahre später klar. Im Folgenden werden die Leser eingeladen, sich mit einigen Aspekten des Lebens von Henry Cavendish und seinen Aktivitäten vertraut zu machen.

Die Biografie von Henry Cavendish ist hinsichtlich der Details seines Privatlebens geizig. Er war ein Vertreter einer der bedeutendsten englischen Familien. Sein beträchtliches Vermögen gab er für Forschung und Experimente aus. Sein Geist war für bedeutende Entdeckungen in den Naturwissenschaften verantwortlich, aber detaillierte Veröffentlichungen seiner Entdeckungen konnten nur Abonnenten der Philosophical Transactions sehen, in denen die neuesten Forschungen von Mitgliedern der Royal Scientific Society beschrieben wurden. Henry Cavendish bewahrte die meisten seiner wissenschaftlichen Aufzeichnungen in seinem eigenen Archiv auf, das den Forschern erst zweihundert Jahre nach seinem Tod zugänglich wurde.

Privatsphäre

Henry Cavendish schätzte im Leben vor allem die Einsamkeit. Er kommunizierte mit seinen Dienern in kurzen Notizen und konnte die Anwesenheit von Fremden in seinem Haus nicht ertragen. Oft kehrte er durch die Hintertür nach Hause zurück, aus Angst vor einem Gespräch mit seiner eigenen Haushälterin. Der Wissenschaftler mied die weibliche Gesellschaft und kletterte manchmal die Leiter zu seinem Büro hinauf, um nicht auf das schöne Geschlecht zu treffen, das für ihn arbeitete. Henry Cavendish schätzte die Privatsphäre über alles und hatte wenig Interesse an der Realität. Soziale Umbrüche wie die Französische Revolution und ihre Folgen ließen ihn gleichgültig – jedenfalls gibt es in der erhaltenen Korrespondenz keinen Hinweis darauf, dass der Wissenschaftler von dieser sozialen Katastrophe des ausgehenden 18. Jahrhunderts wusste. Aber er hatte ein gutes Verständnis für Möbel und sammelte die einzigartigsten Beispiele der Tischlerei – es gibt Aufzeichnungen über den Erwerb mehrerer Stühle mit teurer Satinpolsterung.

Er schätzte seine Einsamkeit so sehr, dass er befahl, in einem geschlossenen Sarg begraben zu werden, und die Krypta mit seiner Asche sollte keine Inschriften enthalten, die darauf hinweisen, dass Henry Cavendish dort begraben war. Fotos der berühmten Kathedrale in Derby, in der dieser bemerkenswerte Wissenschaftler beigesetzt wurde, sind in jedem Reiseführer zu finden, aber leider ist kein einziges zuverlässiges Porträt von ihm erhalten.

Gasforschung

Von seinem Vater, einem erfolgreichen Meteorologen, erbte Henry Cavendish die Gabe der Beobachtung und eine Vorliebe für wissenschaftliche Forschung. Eine ziemlich genaue Wägung von Wasserstoff brachte ihn auf die Idee, ihn in der Luftfahrt einzusetzen. Seine Experimente mit diesem Gas (Cavendish nannte es Phlogiston) halfen ihm, die Zusammensetzung von Wasser zu entdecken und die Luft in ihre Bestandteile zu zerlegen: Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid und Wasserdampf. Die Genauigkeit seiner Analysen war so groß, dass W. Ramsay und J. Rayleigh durch die Wiederholung der Experimente des Wissenschaftlers unter nahezu gleichen Bedingungen Argon entdecken konnten.

Experimente mit Elektrizität

Henry Cavendish und seine Entdeckung des Gesetzes der Wechselwirkung elektrischer Ladungen blieben mehr als zweihundert Jahre lang unbekannt. Mittlerweile wurde dieses Grundgesetz der Elektrizität zwölf Jahre vor Coulomb von Sir Henry Cavendish entdeckt. In seiner anderen Arbeit untersuchte der Wissenschaftler die Wirkung von Substanzen, die keinen Strom leiten, auf die Kapazität von Kondensatoren. Er war für die ersten recht genauen Berechnungen der Dielektrizitätskonstanten einiger Stoffe verantwortlich.

Newton bestätigen

Obwohl die empirische Entdeckung die Vorstellungskraft der Wissenschaftler in Erstaunen versetzte, bedurfte sie einer praktischen Bestätigung. Henry Cavendishs Experiment mit Torsionswaagen ermöglichte es, mit dieser einfachen Konstruktion die Anziehungskraft zwischen zwei Kugeln zu messen und damit zu bestätigen. Diese Untersuchungen ermöglichten die Ableitung von Konstanten wie der Masse und der durchschnittlichen Dichte des Planeten Erde.

Schirmherrschaft

Dieser ist sehr bescheiden und war einer der größten Philanthropen dieser Zeit. Er unterstützte finanziell die Armen, die Wissen erlangen wollten. Es gibt Aufzeichnungen über einen Studenten, der dem Wissenschaftler dabei half, die riesige Cavendish-Bibliothek in Ordnung zu bringen. Als er von den finanziellen Schwierigkeiten seines Assistenten erfuhr, überwies Henry Cavendish eine kolossale Summe von 10.000 Pfund Sterling, um ihn zu unterstützen. Und das ist alles andere als ein Einzelfall.

Zufällige Entdeckung

Nur wenige Menschen wissen, dass das einzigartige Erbe von Henry Cavendish einem anderen berühmten Wissenschaftler zu verdanken ist – James Maxwell. Es gelang ihm, die Erlaubnis zu erhalten, die Archive des exzentrischen Forschers einzusehen. Und selbst jetzt bleibt das meiste davon unzerlegt – der Zweck der entworfenen Geräte und die komplexe Sprache der Manuskripte sind für moderne Wissenschaftler praktisch unverständlich. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die mathematische Sprache zu diesem Zeitpunkt noch nicht ausgereift war und die Erklärung vieler Funktionen komplex und unverständlich war.

Cavendish-Labor

Das berühmte englische Cavendish-Laboratorium trägt den Namen nicht von Henry Cavendish, sondern von seinem Verwandten und Namensvetter – Sir William Cavendish, dem siebten Herzog von Devonshire.

Dieser gelehrte Mann hinterließ keine Spuren in der Wissenschaft, konnte aber seinen Namen verewigen, indem er eine große Summe für den Bau eines einzigartigen wissenschaftlichen Labors spendete, das auch heute noch erfolgreich funktioniert.

Englischer Physiker und Chemiker, Mitglied der Royal Society of London (seit 1760). Geboren in Nizza (Frankreich). Abschluss an der Universität Cambridge (1753). Führte wissenschaftliche Forschung in seinem eigenen Labor durch.

Arbeiten auf dem Gebiet der Chemie beziehen sich auf die pneumatische (Gas-)Chemie, zu deren Urhebern er gehört. Isolierte (1766) Kohlendioxid und Wasserstoff in ihrer reinen Form, verwechselte letzteren mit Phlogiston und stellte die Grundzusammensetzung der Luft als Gemisch aus Stickstoff und Sauerstoff fest. Stickoxide erhalten. Durch die Verbrennung von Wasserstoff erhielt er Wasser (1784) und bestimmte das Verhältnis der Volumina der bei dieser Reaktion interagierenden Gase (100:202). Die Genauigkeit seiner Forschung war so groß, dass er bei der Gewinnung von Stickoxiden (1785), indem er einen elektrischen Funken durch befeuchtete Luft leitete, das Vorhandensein von „dephlogistischer Luft“ beobachten konnte, die nicht mehr als 1/20 des Gesamtvolumens ausmachte von Gasen. Diese Beobachtung half W. Ramsay und J. Rayleigh bei der Entdeckung (1894) des Edelgases Argon. Er erläuterte seine Entdeckungen aus der Perspektive der Phlogiston-Theorie.

Auf dem Gebiet der Physik nahm er in vielen Fällen spätere Entdeckungen vorweg. Das Gesetz, nach dem die Kräfte der elektrischen Wechselwirkung umgekehrt proportional zum Quadrat des Ladungsabstands sind, wurde von ihm (1767) zehn Jahre früher als der französische Physiker C. Coulomb entdeckt.

Er stellte experimentell (1771) den Einfluss der Umgebung auf die Kapazität von Kondensatoren fest und bestimmte (1771) den Wert der Dielektrizitätskonstanten einer Reihe von Substanzen. Er bestimmte (1798) die Kräfte der gegenseitigen Anziehung zwischen Körpern unter dem Einfluss der Schwerkraft und berechnete gleichzeitig die durchschnittliche Dichte der Erde. Cavendishs Arbeiten auf dem Gebiet der Physik wurden erst 1879 bekannt – nachdem der englische Physiker J. Maxwell seine bis dahin im Archiv befindlichen Manuskripte veröffentlicht hatte.

Das 1871 gegründete Physiklabor der Universität Cambridge ist nach Cavendish benannt.

Basierend auf Materialien aus dem biografischen Nachschlagewerk „Outstanding Chemists of the World“ (Autoren V.A. Volkov und andere) – Moskau, „Higher School“, 1991.

Berührungen zum Porträt

Henry Cavendish wurde am 10. Oktober 1731 in Nizza geboren und stammte aus einer berühmten anglonormannischen Familie. Nachdem er in seiner Jugend in ärmlichen Verhältnissen gelebt und über ein eher bescheidenes Einkommen verfügt hatte, hinterließ er nach seinem Tod enormen Reichtum. Es ist bekannt, dass sein Zustand nicht auf finanzielle Transaktionen zurückzuführen ist. Von der Bank, bei der Cavendish einen sehr kleinen Teil seines Geldes aufbewahrte, ist ein Brief erhalten. In diesem Brief lud ihn die Bank ein, den Rest seines Vermögens dort anzulegen, und versprach ihm die günstigsten Konditionen. Sir Henrys Antwort war eindeutig: „Passen Sie auf das Geld auf, das ich bei Ihrer Bank hinterlegt habe, und halten Sie sich vom Rest fern. Wenn Sie nicht wissen, was Sie damit machen sollen, nehme ich es gerne. Und wenn Sie mich stören.“ mehr Zeit, ich werde es sofort tun.

Cavendishs liebste Art, Geld auszugeben, war die Wohltätigkeitsarbeit. Als Cavendish erfuhr, dass sich ein Student, der ihm bei der Organisation seiner Bibliothek half, in einer schwierigen finanziellen Situation befand, stellte er ihm sofort einen Scheck über 10.000 Pfund aus – damals eine riesige Summe. So hat er sein ganzes Leben lang gehandelt – und trotzdem verfügte er immer über Millionen Pfund Sterling, als hätte er einen sagenhaften „uneinlösbaren Rubel“. Einige glauben, dass ihm dieser unerschöpfliche Reichtum durch sein erfolgreiches Studium der Alchemie beschert wurde, aber das ist natürlich nur eine Annahme.

Das Beste des Tages

Im Februar 1753 schloss Cavendish sein Studium an der renommierten Universität Cambridge ab. Als einer der herausragendsten Wissenschaftler des 18. Jahrhunderts erhielt er jedoch nie einen akademischen Abschluss. Eine mögliche Erklärung: Damals konnte kein Cambridge-Absolvent ein Ungläubiger sein, und Cavendishs Atheismus war bekannt. Aber der Grund könnte ein anderer sein.

Schwierig zu erklären ist hingegen eine weitere ungewöhnliche Tatsache: Cavendish, der, wie bereits erwähnt, keinen akademischen Abschluss besaß und keine einzige wissenschaftliche Arbeit veröffentlicht hatte, wurde im Alter von 29 Jahren in die Royal Academy of Sciences aufgenommen.

Im Jahr 1773, 20 Jahre nach seinem Abschluss in Cambridge, ließ sich Cavendish, bereits sagenhaft wohlhabend, in Clapham Common nieder, in der Straße, die heute seinen Namen trägt. Von da an begann sich der Wissenschaftler gegenüber seinen Mitmenschen seltsam zu verhalten: Er konnte es nicht ertragen, wenn jemand ihn ansprach, und selbst wenn ein Fremder ihn auf der Straße ansprach, wandte sich Cavendish schweigend ab, rief ein Taxi und kehrte sofort zurück heim.

Er betrachtete Frauen im Allgemeinen als Menschen, mit denen er nichts gemeinsam haben wollte. Er befahl, dem Haus eine Außentreppe hinzuzufügen und befahl den Bediensteten, nur diese zu benutzen. Diejenigen von denen, die es wagten, die internen zu benutzen, feuerte er sofort.

Sie erzählen die folgende Geschichte. Eines Tages speiste Cavendish im Club der Royal Scientific Society. Zu diesem Zeitpunkt erschien eine junge schöne Frau im Fenster des gegenüberliegenden Hauses und begann, die vorbeifahrenden Kutschen zu untersuchen. Viele der im Club anwesenden Männer kamen ans Fenster, um einen besseren Blick auf sie zu werfen. Aus irgendeinem Grund kam Cavendish zu dem Schluss, dass sie den Vollmond bewunderten, und wollte sich ihnen anschließen, doch als er seinen Fehler erkannte, verließ er sofort den Club und drückte laut seinen Abscheu über das Geschehen aus.

Doch eines Tages eilte er ohne zu zögern der Frau zu Hilfe. Als Cavendish einmal in Clapham war, sah er eine Frau auf einer Wiese, die versuchte, einem wütenden Stier zu entkommen. Er eilte sofort zu Hilfe, drängte sich zwischen die Frau und das Tier und schaffte es, es zu vertreiben. Dann, ohne Dankbarkeit zu erwarten, drehte er sich um und ging schweigend.

Mit dem Verwalter seines Hauses kommunizierte er ausschließlich auf dem Korrespondenzweg. So schreibt er beispielsweise in einem seiner Memoranden: „Ich habe mehrere Herren zum Abendessen eingeladen und möchte, dass jedem von ihnen ein Hammelschinken serviert wird. Und da ich nicht weiß, wie viele Schinken ein Widder hat, werde ich es tun.“ Ich bitte Sie, es selbst herauszufinden. Frage.

Es war völlig unmöglich, mit ihm zu reden, da er demjenigen, der es versuchte, einfach den Rücken zuwandte und ging. Gerüchten zufolge hatte er noch mehrere Freunde, über die jedoch keine Informationen vorliegen.

Cavendish führte 30 Jahre lang ein Leben, dessen Einzelheiten bis heute weitgehend unbekannt sind. Er trug einen violetten, völlig ausgeblichenen Anzug, eine Perücke im Stil des 17. Jahrhunderts und verbarg stets sein Gesicht. Er reiste in einer Kutsche ins Dorf, die mit einem von ihm selbst entworfenen Messgerät ausgestattet war, das an moderne Taxameter erinnerte.

Eines schönen Tages rief er einen Diener an und verkündete: „Hören Sie genau zu, was ich Ihnen sage. Ich habe vor, bald zu sterben. Wenn das passiert, gehen Sie zu Lord George Cavendish und erzählen Sie ihm, was passiert ist.“ Der Diener murmelte, dass es in diesem Fall keine schlechte Idee wäre, zu beichten und die Kommunion zu empfangen. „Ich habe keine Ahnung, was es ist“, antwortete Cavendish. „Du solltest dir besser etwas Lavendelwasser holen und nicht wieder hier auftauchen, bis ich sterbe.“

Als die Erben sich mit den von Cavendish hinterlassenen Dokumenten vertraut machten, stellte sich heraus, dass der Verstorbene eine große Anzahl von Aktien der Bank of England besaß – sehr gut für einen Mann, der in seinem Leben keinen Cent verdient hatte, aber gleichzeitig verschwendete ständig großzügig Geld.

Das Testament des Wissenschaftlers enthielt die kategorische Anforderung, dass die Krypta mit seinem Sarg unmittelbar nach der Beerdigung dicht zugemauert werden sollte, und es gab keine Inschriften an der Außenseite, die darauf hinwiesen, wer in dieser Krypta begraben lag. Und so geschah es. Cavendish wurde am 12. März 1810 in der Kathedrale von Derby beigesetzt. Es wurde weder eine Untersuchung des Leichnams noch eine Autopsie durchgeführt. Und auch von Cavendish ist kein einziges verlässliches Porträt erhalten.

Die meisten wissenschaftlichen Arbeiten von Cavendish wurden erst 1921 veröffentlicht, und selbst heute noch sind mehrere Kisten mit Manuskripten und Instrumenten, deren Zweck nicht bestimmt werden kann, unzerlegt. Und das Wenige, was man weiß, sieht sehr ungewöhnlich aus. Cavendish führte wissenschaftliche Experimente durch, die seiner Zeit um Jahrhunderte voraus waren. Beispielsweise berechnete er 200 Jahre vor Einstein die Abweichungen der Lichtstrahlen aufgrund der Sonnenmasse, und seine Berechnungen stimmen fast mit denen Einsteins überein. Er berechnete die Masse unseres Planeten genau und konnte leichte Gase aus der atmosphärischen Luft trennen. Gleichzeitig war ihm die Veröffentlichung seiner Werke und die Anerkennung durch die wissenschaftliche Welt überhaupt nicht wichtig.

Im Jahr 1775 lud er sieben bedeutende Wissenschaftler ein, den von ihm konstruierten künstlichen elektrischen Stachelrochen vorzuführen, und versetzte jedem von ihnen einen Elektroschock, der genau mit der Art und Weise übereinstimmte, wie ein echter Stachelrochen seine Opfer lähmt. Und am Ende der Show verkündete er vor seinen Zeitgenossen Galvani und Volta feierlich den Gästen, dass es diese neue Kraft sei, die er demonstriert habe, die eines Tages die ganze Welt revolutionieren werde.

Cavendish konnte die aktuelle Spannung bestimmen, indem er einen Stromkreis mit der Hand berührte, was auf seine außergewöhnlichen körperlichen Eigenschaften hinweist. Trotz der aus Sicht der modernen Wissenschaft sehr bescheidenen Möglichkeiten seines Labors gelang es ihm, die Masse der Erde sehr genau zu berechnen. Und Cavendish machte all diese außergewöhnlichen, herausragenden Entdeckungen und stützte sich dabei nicht einmal auf die Wissenschaft seiner Zeit, sondern nutzte die Errungenschaften der mittelalterlichen Alchemie, deren Sprache und Symbole er beherrschte.

Cavendish war der Welt um ihn herum völlig gleichgültig und interessierte sich nie für die Ereignisse, die in dieser Welt stattfanden – selbst für so bedeutende wie die Französische Revolution oder die Napoleonischen Kriege, die über Europa hinwegfegten.

Es ist jedoch kaum legitim, seine Handlungen als gewöhnliche Exzentrizitäten zu erklären. Und da er überall Geld verteilte, war er überhaupt kein Philanthrop. Und auch seine Feindseligkeit gegenüber Frauen lässt sich nicht erklären. Einer von Cavendishs Zeitgenossen, ein Wissenschaftler namens Lovecraft, drückte es so aus: „Seine Erscheinung ist nur eine Maske. Die Kreatur, die sich darunter verbirgt, ist kein Mensch.“ Cavendish war jedoch keine Ausnahme unter den herausragenden Persönlichkeiten des 18. Jahrhunderts – eine ganze Galaxie brillanter Wissenschaftler war am Werk, deren Entdeckungen ihrer Zeit voraus waren. So veröffentlichte beispielsweise Roger Boscovich 1736 eine Abhandlung, in der sich Hinweise nicht nur auf die Relativitätstheorie finden, sondern auch auf solche Wissensgebiete, über die die Wissenschaft bis heute fast nichts weiß – zum Beispiel über Zeitreisen oder Antigravitation.

Unter den herausragenden Wissenschaftlern, die ihrer Zeit deutlich voraus waren, ist Cavendish nicht der Einzige. Auch seine Zeitgenossen Saint-Germain, Boscovich, Benjamin Franklin, Joseph Priestley und Graf Rumfoord gehören zu dieser Reihe. Es ist bekannt, dass diese Personen sich kannten und in Briefwechsel standen. Erinnern wir uns daran, was Benjamin Franklin an Joseph Priestley schrieb (es war das Ende des 18. Jahrhunderts): „Es wird einfach unruhig, wenn man sich vorstellt, welche Kräfte ein Mensch in tausend Jahren haben wird. Er wird lernen, große Mengen an Materie zu berauben.“ Die Kraft der Schwerkraft wird ihnen absolute Leichtigkeit verleihen.“ und es ermöglichen, sie ohne den geringsten Kraftaufwand zu bewegen. In der Landwirtschaft werden die Arbeitskosten erheblich gesenkt und die Erträge erhöht. Alle unsere Krankheiten, einschließlich des Alterns, werden besiegt . Und das menschliche Leben kann unendlich verlängert werden, sogar über die Grenzen hinaus, die uns aus der Bibel bekannt sind.

Zwischen 1750 und 1800 wurden viele Entdeckungen gemacht, die die damalige Wissenschaft einfach nicht nutzen konnte. Der englische Mathematiker Cayley sagte beispielsweise, dass er glaubte, dass bald ein Motor erfunden werden würde, der stark genug ist, um ein Objekt anzuheben, das schwerer als Luft ist. Basierend auf dieser Annahme entwickelte er bereits im Jahr 1800 einen Entwurf für ein Flugzeug. Etwa zur gleichen Zeit entstand das Konzept eines künstlichen Satelliten, der, von einer riesigen Kanone abgefeuert, unseren Planeten umkreisen sollte ...