Χένρι Κάβεντις

Ο Χένρι Κάβεντις (Henry Cavendish, 10 Οκτωβρίου 1731 – 24 Φεβρουαρίου 1810) ήταν Βρετανός επιστήμονας, που διακρίθηκε για τη συνεισφορά του στη φυσική και στη χημεία.

 Ο Κάβεντις γεννήθηκε στη Νίκαια της Γαλλίας, όπου ζούσε η οικογένειά του εκείνη την εποχή. Η μητέρα του ήταν η λαίδη Ανν Γκρέι, κόρη του Δούκα του Κεντ. Ο πατέρας του ήταν ο λόρδος Τσαρλς Κάβεντις, γιος του δεύτερου Δούκα του Ντέβονσαϊρ. Η οικογένεια διατηρούσε στενούς δεσμούς με πολλές αριστοκρατικές οικογένειες της Μεγάλης Βρετανίας. Σε ηλικία 11 ετών, ο Χένρι Κάβεντις ήταν μαθητής στο σχολείο του Δρα. Newcome στο Χάκνεϊ (Hackney). Στα 18 του (το 1749) έγινε δεκτός στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, και συγκεκριμένα στο Κολέγιο του Αγίου Πέτρου. Εγκατέλειψε τις σπουδές του χωρίς να πάρει πτυχίο 4 χρόνια αργότερα. Η πρώτη του δημοσίευση, το "Factitious Airs", εμφανίσθηκε μετά από 13 χρόνια. Σιωπηλός και μοναχικός, θεωρήθηκε κάπως εκκεντρικός και ποτέ δεν σχημάτισε προσωπικές σχέσεις έξω από την οικογένειά του. Σύμφωνα με μία διήγηση, παρήγγειλε και του κατασκεύασαν μία σκάλα στην πίσω πλευρά του σπιτιού του για να αποφεύγει να συναντά τη σπιτονοικοκυρά του, καθώς ντρεπόταν ιδιαιτέρως τις γυναίκες. Οι διηγήσεις για την προσωπικότητά του οδήγησαν κάποιους σύγχρονους μελετητές, όπως τον Όλιβερ Σακς, να υποθέσουν ότι έπασχε από το Σύνδρομο του Άσπεργκερ, ίσως όμως ήταν απλώς πολύ ντροπαλός. Εξαιτίας της ακοινώνητης και μυστικοπαθούς συμπεριφοράς του, απέφευγε συχνά τη δημοσίευση της δουλειάς του, και πολλές από τις ανακαλύψεις του δεν τις έλεγε ούτε στους συναδέλφους του επιστήμονες. Μόνο περί τα τέλη του 19ου αιώνα ο Τζέιμς Μάξγουελ αναδίφησε τις σημειώσεις του και βρήκε ότι οι περισσότερες από τις ανακαλύψεις του είχαν επαναληφθεί από άλλους επιστήμονες αργότερα, χωρίς οι τελευταίοι να το γνωρίζουν, π.χ. ο Νόμος των αντίστροφων αναλογιών ή «Νόμος του Ρίχτερ», ο «Νόμος του Ντάλτον», αρχές της ηλεκτρικής αγωγιμότητας, ακόμα και ο «Νόμος του Ωμ». Η μοναδική κοινωνική του δραστηριότητα ήταν η συμμετοχή του στις συναντήσεις της Βασιλικής Εταιρείας (Royal Society), όπου τύχαινε του σεβασμού των σύγχρονών του επιστημόνων. Κάποιοι κατιόντες συγγενείς του Χένρι Κάβεντις, και ιδιαίτερα ο Γουίλιαμ Κάβεντις, 7ος Δούκας του Ντέβονσαϊρ και πρύτανης του πανεπιστημίου του από το 1861 ως το 1891, δώρισαν χρήματα για την ίδρυση, προς τιμή του Χένρι, του ομώνυμου Εργαστηρίου Κάβεντις (Cavendish Laboratory) στο Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ κατά τη δεκαετία 1870-79. Στον Κάβεντις αποδίδεται γενικώς η ανακάλυψη του υδρογόνου, επειδή είχε περιγράψει την πυκνότητα του «εύφλεκτου αέρα» που σχημάτιζε νερό όταν καιγόταν, στη δημοσίευσή του "On Factitious Airs" (1766). Ο Αντουάν Λαβουαζιέ επανέλαβε αργότερα το πείραμα και έδωσε στο στοιχείο το όνομα με το οποίο είναι σήμερα γνωστό. Ο Κάβεντις επίσης θεωρείται ο πρώτος άνθρωπος που «ζύγισε τη Γη», καθώς έδωσε ένα πολύ καλό πειραματικό υπολογισμό της μέσης της πυκνότητας και δημοσίευσε το αποτέλεσμα στις Philosophical Transactions of the Royal Society of London ("Experiments to determine the Density of the Earth" by Henry Cavendish Esq. F.R.S. and A.S., Philosophical Transactions of the Royal Society of London, τόμ. 88 (1798), σσ. 469-526). Η συσκευή που χρησιμοποίησε, γνωστή σήμερα και ως «Ζυγός του Κάβεντις», είχε σχεδιασθεί και κατασκευασθεί από τον Τζων Μίτσελ, που πέθανε πριν προλάβει να εκτελέσει το πείραμα. Η συσκευή στάλθηκε στον Κάβεντις, ο οποίος ολοκλήρωσε το πείραμα το 1797, με αποτέλεσμα να είναι γνωστό διεθνώς ως «Πείραμα του Κάβεντις». Χάρη στη στροφική ισορροπία ενός νήματος, ο μηχανισμός μετρούσε τη βαρυτική έλξη μεταξύ δύο μολύβδινων σφαιρών που ζύγιζαν 350 λίβρες (159 κιλά) η καθεμιά. Στην Ιστορία των Επιστημών γίνεται συνήθως το λάθος να λέγεται ότι ο Κάβεντις υπολόγισε τη σταθερά της παγκόσμιας έλξεως G του Νεύτωνα. Στην πραγματικότητα, ο Κάβεντις ήθελε να υπολογίσει την πυκνότητα της Γης σε σχέση με εκείνη του νερού. Τα ακριβή του αποτελέσματα επανερμηνεύθηκαν αργότερα για τον υπολογισμό της G. Η πρώτη φορά που χρησιμοποιήθηκε ποτέ η σταθερά αυτή ήταν σχεδόν ένα αιώνα μετά το πείραμα του Κάβεντις, το 1873. Επίσης, όπως αναφέρθηκε στην αρχή της ενότητας, το αποτέλεσμα χρησιμοποιήθηκε για να υπολογισθεί η μάζα της Γης, γνωστή σήμερα ως 5,9725 εξάκις εκατομμύρια τόνοι, διαφορά μόλις 1% από τις μετρήσεις του Κάβεντις. Αυτές ήταν άγνωστες μέχρι που συλλέχθηκαν και εκδόθηκαν από τον Μάξγουελ το 1879, πολύ μετά την πίστωσή τους σε άλλους επιστήμονες. Ανάμεσά τους ήταν οι ακόλουθες: Η έννοια του ηλεκτροστατικού δυναμικού, που την αποκαλούσε «βαθμό ηλεκτρίσεως» (degree of electrification) Μία πρώτη μονάδα χωρητικότητας, αυτή που έχει μία σφαίρα διαμέτρου μιας ίντσας Η σχέση για τη χωρητικότητα ενός επίπεδου πυκνωτή Η έννοια της διηλεκτρικής σταθεράς ενός υλικού Η σχέση ανάμεσα στο ηλεκτρικό δυναμικό και στο ηλεκτρικό ρεύμα, ο σημερινός «Νόμος του Ωμ» (1781) Νόμοι για την κατανομή του ρεύματος σε παράλληλα κυκλώματα (γέφυρες Wheatstone) Ο νόμος αντίστροφου τετραγώνου για την εξάρτηση της ηλεκτροστατικής δυνάμεως από την απόσταση (ο σημερινός «Νόμος του Coulomb») Ο Κάβεντις προσδιόρισε με αρκετή ακρίβεια και τη χημική σύσταση της ατμόσφαιρας. Βρήκε ότι το 79,167% του αέρα είναι «φλογιστός» (άζωτο και αργό), ενώ το 20,8333% είναι «αποφλογισμένος» αέρας (το 20,95% οξυγόνο). Ανακάλυψε επίσης ότι το 1/120 είναι διαφορετικό αέριο (το αργό ανακαλύφθηκε ένα αιώνα μετά). Cavendish, Henry (1921). Scientific Papers. 1. Cambridge: Cambridge University Press. – επιμέλεια του James Clerk Maxwell, αναθεώρηση του Joseph Larmor Cavendish, Henry (1921). Scientific Papers. 2. Cambridge: Cambridge University Press. – επιμέλεια του James Clerk Maxwell, αναθεώρηση του Joseph Larmor Cavendish, Henry (1879). The Electrical Researches of the Honourable Henry Cavendish. Cambridge: Cambridge University Press. – επιμέλεια του James Clerk Maxwell Christa Jungnickel & Russell McCormmach: Cavendish, American Philosophical Society, 1996, ISBN 0-87169-220-1 Christa Jungnickel & Russell McCormmach: Cavendish: The Experimental Life (2η αναθεωρημένη έκδ.), Max Planck Research Library for the History and Development of Knowledge, 2016, ISBN 978-3-945561-06-5, 596 σελίδες Chisholm, Hugh, επιμ.. (1911) «Cavendish, Henry» Εγκυκλοπαίδεια Μπριτάννικα (11η έκδοση) Cambridge University Press The Life of the Honourable Henry Cavendish του George Wilson, Λονδίνο 1851. «Experiments on Air» του Henry Cavendish, εκδ. William F. Clay, Εδιμβούργο 1893 The Mean Density of the Earth του J.H. Poynting, εκδ. Charles Griffin & Co., Λονδίνο 1894 The Laws of Gravitation: Memoirs by Newton, Bouguer and Cavendish, επιμέλεια και μετάφρ. A. Stanley MacKenzie, American Book Company, Νέα Υόρκη 1900. Bowley, Roger. «The Cavendish Experiment». Sixty Symbols. Brady Haran για το Πανεπιστήμιο του Νότιγχαμ.