ヘンリー・キャヴェンディッシュ

context: ヘンリー・キャヴェンディッシュは、イギリスの化学者・物理学者である。貴族の家に生まれ育ち、ケンブリッジ大学で学んだ。寡黙で人間嫌いな性格であったことが知られている。遺産による豊富な資金を背景に研究に打ち込み、多くの成果を残した。

金属と強酸の反応によって水素が発生することを見出した。電気火花を使った水素と酸素の反応により水が生成することを発見し、水が化合物であることを示した。この結果をフロギストン説に基づいて解釈している。

彼の死後には、生前に発表されたもののほかに、未公開の実験記録がたくさん見つかっている。その中には、ジョン・ドルトンやジャック・シャルルによっても研究された気体の蒸気圧や熱膨張に関するものや、クーロンの法則およびオームの法則といった電気に関するものが含まれる。これらの結果はのちに同様の実験をした化学者にも高く評価された。(ただしこれらは、未公開であったがゆえに、科学界への影響はほとんどなかった。「もし生前に公開されていたら」と、ひどく惜しまれた。)

ハンフリー・デービーはキャヴェンディッシュの死に際し、彼をアイザック・ニュートンに比して評価した。19世紀には彼の遺稿や実験結果が出版され、彼の名を冠したキャヴェンディッシュ研究所が設立されている。
qas: question: ヘンリー・キャヴェンディッシュはどの大学で勉強したの?
answers: text: ケンブリッジ大学

question: 電気火花を使った水素と酸素の反応により水が生成することを発見し、水が化合物であることを示した科学者は誰ですか。
answers: text: ヘンリー・キャヴェンディッシュ

question: ハンフリー・デービーはヘンリー・キャヴェンディッシュと誰を比較して評価したか。
answers: text: アイザック・ニュートン

context: ヘンリーは他人とかかわるのを極度に嫌う性格であったため、生涯については分からない点が多い。しかし、家系については良く知られている。ヘンリーの祖先であるジョン・キャヴェンディッシュは1366年にエドワード三世により英国の首席裁判官に任命され、その息子はナイトの爵位を得た。そしてその後キャヴェンディッシュ家はデヴォンシャー公の称号を得た。ヘンリーの父親であるチャールズ・キャヴェンディッシュは第二代デヴォンシャー公ウィリアムの息子であり、物理関係の研究を行っていた。一方、ヘンリーの母親のアン・グレイはケント公の4女である。アンは病弱であったため、ヘンリーは英国内ではなく、療養先のニースでの出生となった。しかしアンは2年後、二男のフレデリックを産んだあとに死去した。

ヘンリーは1742年、当時貴族の子供の教育に定評のあったニューカム博士の学校に入学した。卒業後の1749年には、18歳でケンブリッジ大学トリニティ・カレッジに入学した。大学では物理学と数学において優れた成績を収めていたが、そこでは学位をとることなく、1753年に退学した。退学の理由は明らかにされていないが、学位授与式における宗教上の問題を回避したためと推測されている。

退学後、ロンドンに住む父親の住居で生活するようになった。1760年から王立協会会員となり、1766年以降、同会においていくつかの論文を発表した。
qas: question: ジョン・キャヴェンディッシュは1366年、何に任命されたの?
answers: text: 英国の首席裁判官

question: ヘンリーは何歳で大学生になったの?
answers: text: 18歳

question: ヘンリーは何年にケンブリッジ大学を退学したか。
answers: text: 1753年

question: ヘンリーが大学を退学したのは何にを避けるためだったと推測されていますか。
answers: text: 学位授与式における宗教上の問題

context: ヘンリーの父親は多くの財産を所有していたが、息子に生活費として与える金額は年間500ポンドに過ぎなかったので、ヘンリーはつつましい生活をしていた。ところが1783年に父親が死去すると、長男であるヘンリーには多額の遺産が入りこんだ。そのため以後は生活に不自由することなく研究に打ち込めるようになった。ジョルジュ・キュヴィエやジャン=バティスト・ビオによれば、父親の遺産を相続する前にも、インドで財をなした伯父から財産を相続したとされており、ビオによるとその金額は年間30万ポンドとされている。さらにトマス・トムソンは、伯母がキャヴェンディッシュに多くの財産を残したと述べている。そのためキャヴェンディッシュは父の生前から巨額の富をもっていたという証言もあるが、キャヴェンディッシュ家の系図にはその伯父や伯母に該当する人物を見つけ出すことはできないため、その真偽は定かではない。

父親の死後、キャヴェンディッシュはモンタギュー広場とガウアー街の角にある屋敷に引っ越した。さらに資料を置くための別邸、および郊外のクラパムの別荘を所有した。別邸は図書館として一般にも開放した。またクラパムの別荘は、実験室と工作室として使用した。
qas: question: ヘンリーの父はいつ亡くなったか。
answers: text: 1783年

context: ヘンリー・キャヴェンディッシュは寡黙であり、また大変な人間嫌いでほとんど誰とも言葉を交わすことがなかったといわれる。他人と会う機会は、王立協会の会合などに限られた。その会合では、彼の機嫌が良く、近くで他人が興味のある話をしている時は、話に加わることがあった。しかし彼に直接話しかけて、答えが返ってくることはほとんど無かった。それにもかかわらず、キャヴェンディッシュの深い知識と高い才能は周囲に広く知られていた。ハンフリー・デービーは「ニュートンの死以来、キャヴェンディッシュの死ほどイギリスが大きな損失を被ったことはない」と讃えている。とはいえ、王立協会の会合には毎週欠かさず出席し、50年間会員であり続け、27年間に渡って協会の評議員を務めている。

また、キャヴェンディッシュは女性を嫌い、会うことを極力避けた。女性の使用人に夕食の注文をするときも、メニューをノートに書き、ホールのテーブルの上に置いて知らせ、直接顔を合わせないよう心がけた。屋敷内で彼の前に姿を見せてしまったために解雇された使用人もいた。しかし一方では、暴れまわる牛に追われている婦人を、散歩中のキャヴェンディッシュが救ったというエピソードも伝えられている。
qas: question: ヘンリーの死のことをニュートンの死以来、イギリスの大きな損失だと述べたのは誰でしたか。
answers: text: ハンフリー・デービー

question: ヘンリーは王立協会の評議員を何年間続けましたか。
answers: text: 27年間

context: ヘンリーは1766年の論文で、亜鉛・鉄・スズに硫酸あるいは塩酸を加えると、可燃性の気体が発生すると発表した。この気体こそが水素である。しかしキャヴェンディッシュはフロギストン説を支持していたため、この気体は金属から発生したフロギストンであると考えた。さらにキャヴェンディッシュはこの気体の性質を調べ、これは通常の空気と比べて11分の1の質量しかもたないと発表した。

この実験において、硫酸や塩酸の代わりに硝酸を使用しても気体が発生することを確かめた。しかしこの気体は可燃性をもたなかった。この結果については、金属から出たフロギストンが、硝酸と結合することで可燃性を失うからだと考えた。
qas: question: ヘンリーが亜鉛・鉄・スズに硫酸あるいは塩酸を加えると、可燃性の気体が発生すると発表したのは何年の論文ですか。
answers: text: 1766年

question: 亜鉛・鉄・スズに硫酸あるいは塩酸を加えることで発生する可燃性の気体は何ですか。
answers: text: 水素

question: 水素と通常の空気と、どっちの方が質量が少ないか。
answers: text: 水素

context: ヘンリーは1797から1798年にかけて、いわゆる「キャヴェンディッシュの実験」を行い、地球の比重を測定し、その結果を1798年に発表した。後年の科学者は、この実験の結果と万有引力の法則から万有引力定数が算出できることに気付いた。キャヴェンディッシュ自身は万有引力定数を算出したわけではないが、今日ではこの実験は「地球の密度を測定した」というよりは「万有引力定数を測定した」と捉えられていることが多い。
qas: question: ヘンリーが1797から1798年にかけて行った実験は何でしたか。
answers: text: 「キャヴェンディッシュの実験」

question: 「キャヴェンディッシュの実験」の結果はいつ発表されたか。
answers: text: 1798年

question: 「キャヴェンディッシュの実」の結果と万有引力の法則から何を算出することができますか。
answers: text: 万有引力定数

context: ヘンリーは存命中は王立協会の『フィロソフィカル・トランザクションズ』に18報の論文を発表したにすぎないが、未発表の原稿の中にはのちに日の目を見る優れた実験記録も残された。それらの論文の一部が初めて公表されたのは1839年のことだった。この年、英国科学振興協会会長のハーコートは、バーリントン伯爵が持っていた遺稿を読み、そのうちの化学や熱に関する論文の一部を「英国科学振興協会報告」の中で発表した。

キャヴェンディッシュの遺稿はその後、バーリントン伯からウィリアム・スノー・ハリス卿に引き継がれた。ハリスはその中の電気の研究に関して、キャヴェンディッシュが同時代あるいは後世の科学者の発見を先取りしていたことに気付き驚いた。また、ウィリアム・トムソンもハリスを通じてその遺稿を読み、これらの原稿は非常に価値があると評し、完全な形での出版を望んだ。
qas: question: ヘンリーの未発表論文の一部が最初に公開されたのはいつなの?
answers: text: 1839年

question: キャヴェンディッシュの遺稿はバーリントン伯から誰に引き継がれた?
answers: text: ウィリアム・スノー・ハリス卿

context: 1867年、ハリスが死去し、原稿はごく一部が出版されたが、大部分はそのままデヴォンシャー公の元に戻った。デヴォンシャー公は1870年、自らの財産でケンブリッジに実験物理学の研究所を作る計画を立て、その研究所の教授をジェームズ・クラーク・マクスウェルに依頼した。マクスウェルはこれを受諾し、1871年に着任、1874年に研究所の建物が竣工すると、初代所長になった。この研究所はキャヴェンディッシュ研究所と命名された。このときデヴォンシャー公はマクスウェルに、キャヴェンディッシュの原稿を手渡した。

マクスウェルはこの原稿を整理したうえで実験を再現し、1879年『ヘンリー・キャヴェンディシュ電気学論文集』として刊行した。キャヴェンディッシュの死から69年後に出された同書により、キャヴェンディッシュの電気に関する研究内容の全貌が初めて明らかになり、その研究の先進性が広く知られるようになった。
qas: question: キャヴェンディッシュ研究所はいつ竣工されましたか。
answers: text: 1874年

question: キャヴェンディッシュ研究所の初代所長は誰なの?
answers: text: マクスウェル

question: 『ヘンリー・キャヴェンディシュ電気学論文集』はいつ刊行されたの?
answers: text: 1879年

context: 1777年から1779年に、蒸気圧をさまざまな温度条件で測定した。この実験は1805年にドルトンによっても行われ、1830年代まではドルトンの測定値が一般に使われていた。しかしドルトンは高温では測定をしていなかったため、測定結果はキャヴェンディッシュのほうが正確だった。

また1779年から1780年に、いくつかの気体の熱膨張率を測定した。その結果、膨張率は気体の種類によらず、温度が華氏1度上昇するごとに体積が370分の1だけ膨張することを示した。これはシャルルの法則であり、1787年にシャルルによって発見され、ジョセフ・ルイ・ゲイ=リュサックによって1802年に発表されたため、キャヴェンディッシュはそれとは独立に発見したことになる。
qas: question: シャルルの法則は何年に発見されたか。
answers: text: 1787年