卡文迪许：他本该靠电磁学闻名，却只被当成测出引力常数第一人

如果你有机会发现欧姆定律、库伦定律等能载入史册的成果，你会怎么做？

在18世纪，一位性格孤僻的科学家，竟选择让这些理论烂在了手稿里，至死未曾发布。

到19世纪末，电磁学之父麦克斯韦在查阅资料时，才发现这20捆尘封的神秘手稿。

这些惊为天人的理论和猜想，让麦克斯韦都怀疑此人为穿越者。

卡文迪许，这个名字对大多数人算不上陌生。

但也仅仅停留在那位用扭秤测出引力常量的人物。

在物理课本中，他的名字总与牛顿形影不离，但却连个画像都没有。

然而，卡文迪许隐藏之深远超过了所有人的想象。

他一辈子只发表了不到20篇论文，但这些研究涵盖的全是开创性的领域。

他*早研究了二氧化碳、发现了氢气和惰性气体。

就连后来缔造了一个个伟人的不少概念，如电势、欧姆定律、库仑定律都由他*早提出。

但让人惋惜的是，他竟把这大部分成果都埋藏在手稿里...

亨利·卡文迪许

若以今天的眼光去看，亨利·卡文迪许**是个富二代。

他的父亲查尔斯是第二世德文郡公爵的小儿子，母亲则是**世肯特公爵亨利·格雷的女儿。

可是，含着金钥匙出生的卡文迪许，却从未享受到家庭的温暖。

还未满两岁其母亲就因难产去世，在他记忆里几乎找不到妈妈的身影。

第二世德文郡公爵，卡文迪许的爷爷

他父亲也忙于交际，无暇给予足够关注。

不过幸运的是，其父亲并非等闲之辈，是皇家学会的会员。

在科学氛围的熏陶之下，卡文迪许才得以进入以优秀和严格著称的哈克尼学院。

之后18岁的卡文迪许也顺利毕业，并考入了剑桥大学的圣彼得学院。

现今的圣彼得学院旧址

只是临毕业考试前夕，他就退学并放弃了学位。

退学的原因尚不明确，一个说法是为了表达对考试中神学题目的不满。

当然这也是当时的风气，卡文迪许的13名同窗有8名都选择了退学。

毕竟那个年代，能上大学的孩子根本不需要学位来撑腰。卡文迪许自然也不例外。

从剑桥肄业后，他便追随父亲出入皇家学院，秘密地开始了自己的独立研究。

卡文迪许*早研究的是化学领域，他先从砒霜入手，先制取了砷酸，后来又制得了酒石酸。

然而这些事迹他只告诉了他几位好友，我们也只能从他的手稿中才得知一二。

含有三氧化二砷（砒霜主要成分）的矿物

在一次偶尔的实验中，卡文迪许发现一些金属与酸反应，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*常用的排水集气法，收集到了氢气。

经过干燥和纯化处理后，他成功测定了氢气的密度。

此后，他将氢气与空气混合后，用电火花引发反应。

从而发现了氢气能消耗掉五分之一的空气，明确氢气与氧气的消耗比约为2.02：1。

中间为氢气燃烧的火焰形态

当然，这个实验*重要的是发现，还属这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）。

而证明水是化合物，简直就像是说耶稣是韩国人一样无礼。

卡文迪许在气体上的研究，还远不止这些。

他用石灰石与酸反应，生成了二氧化碳，并用实验证明了二氧化碳能溶于水。

由此，他指出收集二氧化碳必须用“排汞集气法”。

此外，卡文迪许还证明了这种气体（二氧化碳），与木炭燃烧、动物呼出的气体成分相同。

经过多年的研究，卡文迪许已经弄清楚了空气的组成。