古怪的性格纪录1卡文迪什沉默寡言,不善交际,对于卡文迪什的生平主要来源于物理学家汉弗莱·戴维和其他一些朋友的记载,同时也流传着不少传说。据记载,卡文迪什长年穿着一件褪色的天鹅绒大衣,戴当时已经少见的三角帽,性格独特,说话显得犹豫和困难,而面对女士和陌生人会很羞涩而避免和他们说话。他非常喜欢独自沉思,甚至很少和自己的仆人见面,一般只会在桌子上留下字条说明自己晚餐要吃什么,常常是“一只羊腿”。卡文迪什终生未婚,唯一的社会活动就是参加皇家学会俱乐部的两周一次的会议。他对没有研究透彻的东西从不发表,所以尽管他一生只提交过不足20篇论文,却获得了皇家学会成员的一致尊重。由于其家庭地位和父母留给他的大量财产,使得他曾是伦敦银行的最大储户,但他心思专注在科学研究中,对于财产,他几十年都只让投资顾问买一种股票,不论涨跌。他的一名投资顾问希望建议他向另一股票投资,卡文迪什以平生罕见的大怒的告知对方:“不要拿这些事情来烦我,否则我就解雇你”。故法国科学家biot曾说“卡文迪什是有学问的人中最富有的,也很有可能是富有的人中最有学问的。”纪录217一18世纪,在欧洲的科学家中,出身于中产阶级的为数不少。当时没有专门的科研机构,科学家很多是业余的。他们根据自己的爱好作一些科学研究,器材、药品都得花自己的钱。这就要求科学家不仅具备有一定的经济条件,更需要一颗奉献给科学的心。卡文迪许恰好具备了这一切。许多人都说,卡文迪许是18世纪英国有学问人中最富者,有钱人中最有学问者。这样说的确毫不夸张。1731年10月10日,卡文迪许出生在英国一个贵族家庭。父亲是德文郡公爵二世的第五个儿子,母亲是肯特郡公爵的第四个女儿。早年卡文迪许从叔伯那里承接了大宗遗赠, 1783年他父亲逝世,又给他留下大笔遗产。这样他的资产超过了130万英镑,成为英国的巨富之一。尽管家资万贯,他的生活却非常俭朴。他身上穿的,永远是几套过时陈旧的绅士服。他吃的也很简单,就是在家待客,照样是羊腿一只。这些钱该怎么用,卡文迪许从不考虑,有一次,经朋友介绍,一老翁前来帮助他整理图书。此老翁穷困可怜,朋友本希望卡文迪许给他较厚的酬金。哪知工作完后,酬金一事卡文迪许一字未提。事后那朋友告诉卡文迪许,这老翁已穷极潦到,请他帮助。卡文迪许惊奇地问:“我能帮助他什么?”朋友说:“给他一点生活费用。”卡文迪许急忙从口袋掏出支票,边写边问:“2万镑够吗?”朋友吃惊地叫起来:“太多,太多了!”可是支票已写好。由此可见,钱的概念在卡文迪许的头脑中是很淡薄的。在当时,贵族的社交生活花天酒地。卡文迪许却从不涉足。他只参加一种聚会,那就是皇家学会的科学家聚会。目的很明确:为了增进知识,了解科学动态。当时的目击者是这样描述的,卡文迪许来参加聚会,总是低着头,屈着身,双手搭在背后,、悄悄地进入室内。然后脱下帽子,一声不响地找个地方坐下,对别人都不理会。若有人向他打招呼,他会立即面红耳赤,羞涩不堪。有一次聚会是一位会员作实验示范。这位会员在讲解中发现,一个穿着旧衣服、面容枯槁的老头,紧挨在身边认真听讲。当他看了他一眼,老头急忙逃开,躲在他人身后。过一会儿,这老头又悄悄地挤进前面注意地听讲。这奇怪的老头正是卡文迪许。许多熟人都知道卡文迪许性情孤僻,不喜欢与人谈话。在他的朋友中,能与卡文迪许交谈的没有几个人。化学家武拉斯顿算是其中一个。他总结了一条经验:“与卡文迪许交谈,千万不要看他,而要把头仰起,两眼望着夭,就象对空谈话一样,这样才能听到他的一些见解。”就是这样,卡文迪许的话也不多,他沉默寡 言得出奇,在同龄人中,可能是话说得最少的人了。这种怪僻性洛的形成与他从小生长的环境有一定关系。他两岁时,母亲因生育他弟弟而病逝,从此他失去了母爱。他父亲忙于社交活动,撇下他交由保姆看管,与外界极少往来。直到11岁才被送入一所专收贵族子弟的学校,在学校里他仍然很少与别人交往,这就使他显得特别孤独、羞怯。纪录3卡文迪许——是那个年代最有才华而又极其古怪的英国科学家。几位作家为他写过传记。用其中一位的话来说,他特别腼腆,“几乎到了病态的程度”。他跟任何人接触都会感到局促不安,连他的管家都要以书信的方式跟他交流。有一回,他打开房门,只见前门台阶上立着一位刚从维也纳来的奥地利仰慕者。那奥地利人非常激动,对他赞不绝口。一时之间,卡文迪许听着那个赞扬,仿佛挨了一记闷棍;接着,他再也无法忍受,顺着小路飞奔而去,出了大门,练前门也顾不得关上。几个小时以后,他才被劝说回家。有时候,他也大胆涉足社交界——尤其热心于每周一次的有伟大的博物学家约瑟夫·班克斯举办的科学界聚会——但班克斯总是对别的客人讲清楚,大家绝不能靠近卡文迪许,甚至不能看他一眼。那些想要听取他的意见的人被建议晃悠到他的附近,仿佛不是有意的,然后“只当那里没有人那样说话”。如果他们的话算得上是谈论科学,他们也许会得到一个含糊的答案,但更经常的情形是听到一声怒气冲冲的尖叫(他好像一直是尖声尖气的),转过身来发现真的没有人,之间卡文迪许飞也似的逃向一个比较安静的角落。 ——摘自《万物简史》第四章纪录4由于这种古怪的性格,卡文迪许长期深居独处,整天埋头在他科学研究的小于地。他把他家的部分房子进行了改造。一所公馆改为实验室,一处住宅改为公用图书馆,把自家丰富的藏书供大家使用,1733年他父亲死后,他又将他的实验基地搬到乡下的别墅。将别墅富丽堂煌的装饰全部拆去,大客厅变成实验室,楼上卧室变成观象台。甚至在宅前的草地上竖起一个架子,以便攀上大树去观测星象。至于践踏了那些名贵的花草,他毫不在乎。这些都表明,对于科学研究池简直象着了魔一样。学者,富豪卡文迪许自1766年发表第一篇论文,开始引起社会的重视,以后他又陆续发表了一些关于化学、物理学的富有成果的报告,逐渐引起英国乃至欧洲科学界的震惊,当时有人表示怀疑,为此英国皇家学会曾组织了一个委员会,重复卡文迪许的实验,结果 完全证实了卡文迪许的卓越实验技巧和他对科学的诚实态度。卡文迪许是个了不起的科学家,赢得了科学界的尊敬。据说卡文迪许很有素养,但是没有当时英国的那种绅士派头。他不修边幅,几乎没有一件衣服是不掉扣子的;他不好交际,不善言谈,终生未婚,过着奇特的隐居生活。卡文迪许为了搞科学研究,把客厅改作实验室,在卧室的床边放着许多观察仪器,以便随时观察天象。他从祖上接受了大笔遗产,成为百万富翁。不过他一点也不吝啬。有一次,他的一个仆人因病生活发生困难,向他借钱,他毫不犹豫地开了一张一万英镑的支票,还问够不够用。卡文迪许酷爱图书,他把自己收藏的大量图书,分门别类地编上号,管理得井井有序,无论是借阅,甚至是自己阅读,也都毫无例外地履行登记手续。卡文迪许可算是一位活到老、干到老的学者,直到79岁高龄、逝世前夜还在做实验。卡文迪许一生获得过不少外号,有“科学怪人”,“科学巨擘”,“最富有的学者,最博学的富豪”等。沉睡了一百年的手稿1810年卡文迪许逝世后,他的侄子齐治把卡文迪许遗留下的20捆实验笔记完好地放进了书橱里,谁也没有去动它。谁知手稿在书橱里一放竟是70年,一进到了1871年,另一位电学大师麦克斯韦应聘担任剑桥大学教授并负责筹建卡文迪许实验室时,这些充满了智慧和心血的笔记获得了重返人间的机会。麦克斯韦仔细阅读了前辈在100年前的手搞,不由大惊失色,连声叹服说:“卡文迪许也许是有史以来最伟大的实验物理学家,他几乎预料到电学上的所有伟大事实。这些事实后来通过库仑和法国哲学家的著作闻名于世。”此后麦克韦决定搁下自己的一些研究课题,呕心沥血地整理这些手稿,使卡文迪许的光辉思想流传了下来。真是一本名著,两代风流。不啻是科学史上的一段佳话.卡文迪许,1731年出生在英国。他一生都在实验室和图书馆中度过,在化学、热学、电学方面进行过许多实验探索。但由于他对荣誉看得很轻,所以对于发表实验结果以及得到发现优先权却很少关心,致使其许多成果一直未被公开发表。直到19世纪中叶,人们才从他的手稿中发现了一些极其珍贵的资料,证实他对科学发展做出了巨大贡献。卡文迪许最为人称道的科学贡献,首先是他最早研究了电荷在导体上的分布,并于1771年用类似的实验对电力相互作用的规律进行了说明。他通过对静电荷的测定研究,在1777年向皇家学会提出的报告中说:“电的吸引力和排斥力很可能反比于电荷间距离的平方。如果是这样的话,那么物体中多余的电几乎全部堆积在紧靠物体表面的地方。而且这些电紧紧地压在一起,物体的其余部分处于中性状态。”与此同时,他还研究了电容器的容量;制造了一整套已知容量的电容器,并以此测定了各种仪器样品的电容量。而且预料到了不同物质的电容率,并测量了几种物质的电容率,初步提出了“电势”概念。卡文迪许毕生致力于科学研究,从事实验研究达50年之久,性格孤僻,很少与外界来往。卡文迪许的主要贡献有:1781年首先制得氢气,并研究了其性质,用实验证明它燃烧后生成水。但他曾把发现的氢气误认为燃素,不能不说是一大憾事。1785年卡文迪许在空气中引入电火花的实验使他发现了一种不活泼的气体的存在。他在化学、热学、电学、万有引力等方面进行地行多成功的实验研究,但很少发表,过了一个世纪后,麦克斯韦整理了他的实验论文,并于1879年出版了名为《尊敬的亨利·卡文迪许的电学研究》一书,此后人们才知道卡文迪许做了许多电学实验。麦克斯韦说:“这些论文证明卡文迪许几乎预料到电学上所有的伟大事实,这些伟大的事实后来通过库仑和法国哲学家们的著作而闻名于科学界。”早在库仑之前,卡文迪许已经研究了电荷在导体上的分布问题。1777年,他向皇家学会提出报告说:“电的吸引力和排斥力很可能反比于电荷间距离的平方,如果是这样的话,那么物体中多余的电几乎全部堆积在紧靠物体表面的地方,而且这些电紧紧地压在一起,物体的其余部分处于中性状态。”他还通过实验证明电荷之间的作用力。他还早于法拉第用实验证明电容器的电容取决于两极板之间的物质。他最早建立电势概念,指出导体两端的电势与通过它的电流成正比(欧姆定律在1827年才确立)。当时还无法测量电流强度,据说他勇敢地用自己的身体当作测量仪器,以从手指到手臂何处感到电振动来估计电流的强弱。卡文迪许的重大贡献之一是1798年完成了测量万有引力的扭秤实验,后世称为卡文迪许实验。他改进了英国机械师米歇尔(John Michell,1724~1793)设计的扭秤,在其悬线系统上附加小平面镜,利用望远镜在室外远距离操纵和测量,防止了空气的扰动(当时还没有真空设备)。他 用一根39英寸的镀银铜丝吊一6英尺木杆,杆的两端各固定一个直径2英寸的小铅球,另用两颗直径12英寸的固定着的大铅球吸引它们,测出铅球间引力引起的摆动周期,由此计算出两个铅球的引力,由计算得到的引力再推算出地球的质量和密度。他算出的地球密度为水密度的5.481倍(地球密度的现代数值为5.517g/cm3),由此可推算出万有引力常量G的数值为 6.754×10-11 Nm2/kg2(现代值前四位数为6.672)。这一实验的构思、设计与操作十分精巧,英国物理学家J.H.坡印廷曾对这个实验下过这样的评语:“开创了弱力测量的新时代”。卡文迪许在1766年发表了《论人工空气》的论文并获皇家学会科普利奖章。他制出纯氧,并确定了空气中氧、氮的含量,证明水不是元素而是化合物。他被称为“化学中的牛顿”。卡文迪许一生在自己的实验室中工作,被称为“最富有的学者,最有学问的富翁”。卡文迪许于公元1810年3月10日去世。后来,他的后代亲属德文郡八世公爵S.C.卡文迪许将自己的一笔财产捐赠剑桥大学于1871年建成实验室,它最初是以 H.卡文迪什命名的物理系教学实验室,后来实验室扩大为包括整个物理系在内的科研与教育中心,并以整个卡文迪许家族命名。该中心注重独立的、系统的、集团性的开拓性实验和理论探索,其中关键性设备都提倡自制。近百年来卡文迪许实验室培养出的诺贝尔奖金获得者已达26人。麦克斯韦、瑞利、J.J.汤姆逊、卢瑟福等先后主持过该实验室。