卡文迪许作了一个名叫双层同心球的实验。
这个实验第一次精确测出电作用力与距离的关系，指数偏差不超过0.02。
后来法国人库伦通过实验验证了他的发现，从此关于电荷间的受力规律被称作库伦定律。
而与库伦的扭秤实验相比，卡文迪许的同心球实验不但更早，而且还要更精确。
虽然说后世的测量精度已经到了10的-16次方量级, 但用的也依然是卡文迪许的实验原理。
如果他把这个成果发表的话，我们今天见到的库伦定律可能就要换名字了。
另外。
卡文迪许还第一个提出了电势的概念，指出了电势与电流的正比关系。
由于当时没有测定电流的仪器，卡文迪许就把自己的身体当做了实验仪器。
根据身体的麻木感觉来估计电流的强弱, 发现了导体两端的电势(差)与通过它的电流成正比。
这也就是我们物理课本电学章节中的欧姆定律。
同时卡文迪许与法拉第共同主张：
电容器的电容会随其介质不同而改变，与插入平板中的物质有关。
他也据此提出了介电常数的概念。
并且因为做了太多的电学实验，他还提出每个带电梯的周围都有“电气”，这与电场理论是很接近的。
够牛叉了不？
这还没完呢：
在一次偶尔的实验中，卡文迪许意外发现了一个情况：
一些金属与酸反应，会产生一种“可燃空气”。
这种“可燃空气”，就是氢气。
只是当时对于这种反应生成的气体还没有普遍的认识，罗伯特波义耳统一称所有的生成气体为“人工空气”。
但卡文迪许却不认同。
他坚持认为这就是一种新的物质。
于是他便用现在最常用的排水集气法，收集到了一些氢气。
经过干燥和纯化处理后，他成功测定了氢气的密度。
当然了。
这个实验最重要的并不是测定氢气密度，而是发现两种气体混合竟生成了水。
这在当时可引起了不小的争论，因为化学界普遍地认为，水是组成万物的元素之一：
当时的“四元素说”，包括水、土、气、火，认为水已经没法再分解了。
卡文迪许甚至因此被剥夺了部分爵位，年收入顿时骤减到了相当于现在的五六千万。
嗯，五六千万。
真是个悲伤的故事——卡文迪许出生在一个大家族，由于站队选对了的缘故，基本上和财阀无异，所以卡文迪许才能做那么多的实验。
更让人意想不到的是。
卡文迪许还发现空气中约有1/120的气体几乎不发生反应，这也就是稀有惰性气体。
而惰性气体是啥时候真正被发现的呢？
答案是卡文迪许嗝屁一百多年后：
1895，拉姆塞用钇铀矿发现了氩气，并证实了卡文迪许当年的天才推测。
而除了以上诸多贡献之外。
卡文迪许最出名的便剩下了扭秤实验。
不过说来比较有意思。
反倒是卡文迪许最著名的这个扭秤实验，偏偏被世人误解了。
他用的扭秤实际上是米歇尔设计的，也就是先前提过的米歇尔神父，卡文迪许并不是真正的发明人。
米歇尔去世后，装置几经易手，方才送到卡文迪许手中。
接着卡文迪许将装置进行了几番精细的改造，才开始了进行长达25年的测量。
而且值得一提的是。
他用扭秤测量的也不是什么引力常数。
他其实是打算为当时热门的天文学研究去测定地球的密度和质量，同时验证引力存在罢了。
这个实验的操作方式并不复杂：
首先在静止状态下用光线照射小镜子，光便会被反射到一个很远的地方。
这时立马标记光被反射后出现光斑的位置。
随后物体之间有引力，因此只要在扭秤边上的两个铁球a、b附近，再放置两个质量一样的铁球c和d。
那么a就会和c之间产生引力f1，b和d之间便会产生引力f2。
两股引力的大小不同，有些类似后世的拔河。
所以此时的扭秤便会微微偏转，反射的远点也会移动较大的距离。
根据卡文迪许的实验记录。
他测算出的地球密度为水密度的5.481倍，也就是5.481克每立方厘米。
这与现今21世纪的数据相比，仅有0.65%的误差。
至于万有引力常数g，卡文迪许其实并没有计算出来，毕竟那时候的认知体系依旧没有完全健全。
但他的实验记录中，计算g的数据已经相当齐全了，却是只是一个概念认知而已。
就算是现在的高中生，都能轻易地就能够算出引力常数，而且相当精准。
所以后世人们为了纪念这位伟大的实验物理学家，最终还是决定将测出引力常数g的头衔授予了卡文迪许。
其实以卡文迪许的才学，如果他选择将成果公布，他的名气肯定比现在要大得多。
如果非要找原因的话。
大概是因为上帝在描绘他的智慧上花费了过多的笔墨，以至于无法给他绘出更美好的性格吧。
比如他虽腰缠万贯，却常年只穿着一件褪色的天鹅绒大衣，戴着过时的三角帽。
性格孤僻、沉默寡言的他，几乎不敢与陌生人和异性交谈。
就连与自己聘来的管家沟通，他也只通过传纸条等方式来避免尴尬。
他是伦敦银行最大的储户，但他对财产却完全不管不问。
几十年间，都只让投资顾问购买同一种股票，至死不变。
仆人的父母发烧，他直接给了相当于后世三十万的医药费。
并且他还不止一次的在与友人的信件中吐槽过钱太多，不知道到底该怎么花。
其实类似卡文迪许的大佬历史上也并不少，例如高斯也是一个很典型的例子。
高斯死后留下一堆手稿没发表，此后的50年，谁能解释他的手稿谁就是大牛。
视线再回归原处。
整个卡文迪许扭秤实验的核心，说白了就两个字：
放大。
卡文迪许在实验中一共使用了三次放大：
一是变力为力矩，放大了力。
二是利用几何光学中，平面镜转动θ，反射光线转动二倍θ这一定律，放大了角度。
本章节尚未完结,共3页当前第2页,请点击下一页继续阅读------>>>