Henry Cavendish

Henry Cavendish , (syntynyt 10. lokakuuta 1731, Nizza, Ranska - kuollut 24. helmikuuta 1810, Lontoo, Englanti), luonnonfilosofi, aikakautensa suurin kokeellinen ja teoreettinen englantilainen kemisti ja fyysikko. Cavendish erotettiin suuresta tarkkuudesta ja tarkkuudesta sävellys ilmakehän ilman, eri kaasujen ominaisuudet, veden synteesi, sähköistä vetovoimaa ja hylkimistä säätelevä laki, lämmön mekaaninen teoria ja laskelmat maan tiheydestä (ja siten painosta). Hänen kokeilunsa maan punnitsemiseksi on tullut tunnetuksi Cavendish-kokeiluna.

Koulutus

Cavendishillä, jota usein kutsutaan kunnianarvoisaksi Henry Cavendishiksi, ei ollut titteliä, vaikka hänen isänsä oli Devonshiren herttuan kolmas poika, ja hänen äitinsä (n. Ann Gray) oli Kentin herttuan neljäs tytär. Hänen äitinsä kuoli vuonna 1733, kolme kuukautta toisen poikansa Frederickin syntymän jälkeen ja vähän ennen Henryn toista syntymäpäivää, jolloin Lord Charles Cavendish jätti kasvattamaan kaksi poikaansa. Henry meni Hackney Academyyn, yksityiseen kouluun Lontoon lähellä, ja tuli vuonna 1748 Peterhouse Collegeen Cambridgessa, missä hän pysyi kolme vuotta ennen lähtöään suorittamatta tutkintoa (yleinen käytäntö). Sitten hän asui isänsä kanssa Lontoossa, missä hänellä oli pian oma laboratorio.



mikä oli kolmen viidesosan kompromissi

Lord Charles Cavendish asui palveluelämää ensin politiikassa ja sitten yhä enemmän tieteessä, erityisesti Lontoon kuninkaallisessa seurassa. Vuonna 1758 hän vei Henryn Royal Societyn kokouksiin ja myös Royal Society Clubin illallisille. Vuonna 1760 Henry Cavendish valittiin molempiin ryhmiin, ja hän oli ahkera hänen läsnäolossaan sen jälkeen. Hän ei osallistunut käytännössä mihinkään politiikkaan, mutta isänsä tavoin hän asui tiedettä palvelevassa elämässä sekä tutkimustensa että osallistumisensa kautta tieteellisiin järjestöihin. Hän oli aktiivinen Lontoon kuninkaallisen seuran neuvostossa (johon hänet valittiin vuonna 1765); hänen kiinnostuksensa ja asiantuntemuksensa tieteellisten välineiden käyttöön johti hänet johtamaan komiteaa tarkastelemaan Royal Societyn sääinstrumentteja ja auttamaan arvioimaan Royal Greenwichin observatorion instrumentteja. Muita valiokuntia, joissa hän palveli, oli paperikomitea, joka valitsi paperit julkaisemiseksi Filosofiset tapahtumat ja komiteat Venuksen kauttakulkua varten (1769), vuorten painovoiman vetovoimaa varten (1774) ja tieteellisiä ohjeita Constantine Phippsin retkikunnalle (1773) pohjoisnavan ja Luoteisväylän etsimiseksi. Vuonna 1773 Henry liittyi isäänsä valituksi edunvalvojaksi Brittiläinen museo , johon hän käytti paljon aikaa ja vaivaa. Pian Ison-Britannian kuninkaallisen instituution perustamisen jälkeen Cavendishista tuli johtaja (1800) ja hän kiinnostui aktiivisesti etenkin laboratoriosta, jossa hän tarkkaili ja auttoi Humphry Davyn kemiallisia kokeita.



Cavendish oli ujo mies, joka oli epämiellyttävä yhteiskunnassa ja vältteli sitä kun pystyi. Hän keskusteli vähän, oli aina pukeutunut vanhanaikaiseen pukuun, eikä hänellä ollut tunnettuja syviä henkilökohtaisia ​​kiintymyksiä perheensä ulkopuolella.

Kemian tutkimus

Noin isänsä kuoleman aikaan Cavendish alkoi tehdä läheistä yhteistyötä Charles Blagdenin, yhdistyksen kanssa, joka auttoi Blagdenia pääsemään täysin Lontoon tiedeyhteisöön. Vastineeksi Blagden auttoi pitämään maailman kaukana Cavendishista. Cavendish ei julkaissut kirjoja ja muutama paperi, mutta hän saavutti paljon. Useat tutkimusalat, mukaan lukien mekaniikka, optiikka ja magnetismi, esiintyvät laajasti hänen käsikirjoituksissaan, mutta ne tuskin esiintyvät hänen julkaistussa työssään.



Hänen ensimmäinen julkaisunsa (1766) oli kolmen lyhyen yhdistelmä kemia paperit tosiasiallisista ilmoista tai laboratoriossa tuotetuista kaasuista. Hän tuotti syttyvää ilmaa (vetyä) liuottamalla metalleja happoihin ja kiinteää ilmaa (hiilidioksidia) liuottamalla emäksiä happoihin, ja keräsi nämä ja muut kaasut pulloihin, jotka olivat ylösalaisin veden tai elohopean päällä. Sitten hän mitasi niiden liukoisuuden veteen ja ominaispainon ja pani merkille niiden syttyvyyden. Cavendish sai Royal Societyn Copley-mitali tästä paperista. Kaasukemialla oli kasvava merkitys 1700-luvun loppupuolella, ja siitä tuli ratkaiseva ranskalaiselle Antoine-Laurent Lavoisier Kemian uudistus, joka tunnetaan yleisesti kemiallisena vallankumouksena.

Vuonna 1783 Cavendish julkaisi paperin eudiometriasta (hengityskaasujen hyvyyden mittaaminen). Hän kuvasi omaa keksintöään uuden eudiometrin, jolla hän saavutti tähän mennessä parhaat tulokset, käyttäen sitä, mikä muissa käsissä oli ollut epätarkka menetelmä kaasujen mittaamiseen punnitsemalla. Seuraavaksi hän julkaisi paperin veden tuotannosta polttamalla syttyvää ilmaa (ts. Vetyä) tyhjentyneessä ilmassa (jonka nyt tiedetään olevan happea). muodostavat ilmakehän ilmasta. ( Katso flaviston.) Cavendish päätyi siihen, että ilmavirta poistettiin vettä ja että vety oli joko puhdasta flogistonia tai flogistoitua vettä. Hän ilmoitti näistä havainnoista englantilaiselle papille ja tutkijalle Joseph Priestleylle viimeistään maaliskuussa 1783, mutta julkaisi ne vasta seuraavana vuonna. Skotlantilainen keksijä James Watt julkaisi paperin veden koostumuksesta vuonna 1783; Cavendish oli suorittanut kokeet ensin, mutta julkaissut toisen. Seurauksena oli kiista etusijasta. Vuonna 1785 Cavendish tutki tavallisen ilman (eli ilmakehän) koostumusta saaden tavalliseen tapaan vaikuttavan tarkat tulokset. Hän huomautti, että kun hän oli määrittänyt flogistoidun ilman määrät ( typpeä ) ja poistumattomasta ilmasta (happea), jäljelle jäävä kaasumäärä oli1/120typen tilavuudesta.

1890-luvulla kaksi brittiläistä fyysikkoa, William Ramsay ja Lord Rayleigh , tajusi, että heidän vasta löydetty inertti kaasunsa, argon, oli vastuussa Cavendishin ongelmallisista jäännöksistä; hän ei ollut tehnyt virhettä. Hänen tekemänsä oli suorittaa tiukkoja kvantitatiivisia kokeita käyttäen standardoituja instrumentteja ja menetelmiä, joiden tarkoituksena on uusittavat tulokset; otti useiden kokeiden tuloksen keskiarvon; ja tunnistanut virhelähteet ja sallinut niiden lähteen. Harrison-nimisen käsityöläisen tekemä vaaka oli ensimmäinen 1700-luvun upeista tarkkuustasoista ja yhtä hyvä kuin Lavoisier'n (jonka on arvioitu mittaavan yhden osan 400 000: sta). Cavendish työskenteli instrumenttivalmistajiensa kanssa, yleensä parantamalla olemassa olevia instrumentteja sen sijaan, että keksisi kokonaan uusia.



etelä-georgia ja eteläiset voileipäsaaret

Kuten edellä todettiin, Cavendish käytti kemiassa vanhan flogistoniteorian kieltä. Vuonna 1787 hänestä tuli yksi varhaisimmista ulkona Ranska kääntyä uudeksi antiflogistiseksi teokseksi Lavoisier, vaikka hän pysyi skeptinen nimikkeistö uuden teorian. Hän vastusti myös Lavoisier'n tunnistamista lämpöä aineellisen tai perustavanlaatuisen perustan. Newtonin mekanismin puitteissa toiminut Cavendish oli käsitellyt ongelman luonteen lämpöä 1760-luvulla, selittäen lämpöä aineen liikkeen seurauksena. Vuonna 1783 hän julkaisi paperin lämpötilasta, jossa elohopea jäätyy, ja siinä hyödynnettiin ajatusta piilevä lämpö , vaikka hän ei käyttänyt termiä, koska uskoi, että se merkitsi materiaalisen lämpöteorian hyväksymistä. Hän esitti vastaväitteensä nimenomaisesti ilmaissessaan julkaisemassaan paperissa 1784. Hän jatkoi yleisen lämpöteorian kehittämistä, ja tämän teorian käsikirjoitus on päivätty vakuuttavasti 1780-luvun loppupuolelle. Hänen teoriansa oli kerralla matemaattinen ja mekaaninen; se sisälsi lämmön säilymisen periaatteen (myöhemmin ymmärrettiin sen esimerkkinä energiansäästö ) ja sisälsi jopa käsitteen (vaikkakaan etiketti) lämmön mekaanisesta ekvivalentista.