Henry Cavendish

Henry Cavendish , (nacido el 10 de octubre de 1731 en Niza, Francia; muerto el 24 de febrero de 1810 en Londres, Inglaterra), filósofo naturalista, el mayor químico y físico inglés experimental y teórico de su época. Cavendish se distinguió por su gran exactitud y precisión en la investigación de la composición del aire atmosférico, las propiedades de los diferentes gases, la síntesis del agua, la ley que gobierna la atracción y repulsión eléctricas, una teoría mecánica del calor y cálculos de la densidad (y, por tanto, el peso) de la Tierra. Su experimento para pesar la Tierra se conoce como el experimento de Cavendish.

Educación

Cavendish, a menudo conocido como el Honorable Henry Cavendish, no tenía título, aunque su padre era el tercer hijo del duque de Devonshire, y su madre (de soltera Ann Gray) era la cuarta hija del duque de Kent. Su madre murió en 1733, tres meses después del nacimiento de su segundo hijo, Frederick, y poco antes del segundo cumpleaños de Henry, dejando a Lord Charles Cavendish para criar a sus dos hijos. Henry fue a la Hackney Academy, una escuela privada cerca de Londres, y en 1748 ingresó en Peterhouse College, Cambridge, donde permaneció durante tres años antes de irse sin obtener un título (una práctica común). Luego vivió con su padre en Londres, donde pronto tuvo su propio laboratorio.



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Lord Charles Cavendish vivió una vida de servicio, primero en la política y luego cada vez más en la ciencia, especialmente en la Royal Society de Londres. En 1758 llevó a Henry a las reuniones de la Royal Society y también a las cenas del Royal Society Club. En 1760 Henry Cavendish fue elegido para ambos grupos, y fue asiduo en su asistencia a partir de entonces. Prácticamente no participó en la política, pero, como su padre, vivió una vida al servicio de la ciencia, tanto a través de sus investigaciones como a través de su participación en organizaciones científicas. Participó activamente en el Consejo de la Royal Society de Londres (al que fue elegido en 1765); su interés y experiencia en el uso de instrumentos científicos lo llevaron a encabezar un comité para revisar los instrumentos meteorológicos de la Royal Society y ayudar a evaluar los instrumentos del Observatorio Real de Greenwich. Otros comités en los que se desempeñó incluyó el comité de artículos, que eligió los artículos para su publicación en el Transacciones filosóficas , y los comités para el tránsito de Venus (1769), para la atracción gravitacional de las montañas (1774), y para las instrucciones científicas para la expedición de Constantine Phipps (1773) en busca del Polo Norte y el Paso del Noroeste. En 1773 Henry se unió a su padre como fideicomisario electo de la Museo Británico , a la que dedicó mucho tiempo y esfuerzo. Poco después de que se estableciera la Real Institución de Gran Bretaña, Cavendish se convirtió en gerente (1800) y se interesó activamente, especialmente en el laboratorio, donde observó y ayudó en los experimentos químicos de Humphry Davy.



Cavendish era un hombre tímido que se sentía incómodo en la sociedad y la evitaba cuando podía. Conversaba poco, siempre vestía un traje pasado de moda y no desarrolló vínculos personales profundos conocidos fuera de su familia.

Investigación en química

Aproximadamente en el momento de la muerte de su padre, Cavendish comenzó a trabajar en estrecha colaboración con Charles Blagden, una asociación que ayudó a Blagden a ingresar de lleno en la sociedad científica de Londres. A cambio, Blagden ayudó a mantener al mundo a distancia de Cavendish. Cavendish no publicó libros y pocos artículos, pero logró mucho. Varias áreas de investigación, incluidas la mecánica, la óptica y el magnetismo, aparecen ampliamente en sus manuscritos, pero apenas aparecen en su trabajo publicado.



Su primera publicación (1766) fue una combinación de tres breves química artículos sobre aires artificiales o gases producidos en el laboratorio. Produjo aire inflamable (hidrógeno) disolviendo metales en ácidos y aire fijo (dióxido de carbono) disolviendo álcalis en ácidos, y recogió estos y otros gases en botellas invertidas sobre agua o mercurio. Luego midió su solubilidad en agua y su gravedad específica y observó su combustibilidad. Cavendish recibió la medalla Copley de la Royal Society por este artículo. La química de los gases tuvo una importancia creciente en la segunda mitad del siglo XVIII y se volvió crucial para el francés. Antoine-Laurent Lavoisier Reforma de la química, generalmente conocida como la revolución química.

En 1783, Cavendish publicó un artículo sobre eudiometría (la medida de la bondad de los gases para respirar). Describió un nuevo eudiómetro de su propia invención, con el que logró los mejores resultados hasta la fecha, utilizando lo que en otras manos había sido el método inexacto de medir los gases pesándolos. A continuación, publicó un artículo sobre la producción de agua mediante la quema de aire inflamable (es decir, hidrógeno) en aire desflogistizado (ahora conocido como oxígeno), este último un constituir de aire atmosférico. ( Ver flogisto.) Cavendish concluyó que el aire desflogistizado era desflogistizado agua y que el hidrógeno era flogisto puro o agua flogística. Informó estos hallazgos a Joseph Priestley, un clérigo y científico inglés, a más tardar en marzo de 1783, pero no los publicó hasta el año siguiente. El inventor escocés James Watt publicó un artículo sobre la composición del agua en 1783; Cavendish había realizado los experimentos primero, pero los había publicado en segundo lugar. Se produjo una controversia sobre la prioridad. En 1785 Cavendish llevó a cabo una investigación de la composición del aire común (es decir, atmosférico), obteniendo, como de costumbre, resultados impresionantemente precisos. Observó que, cuando había determinado las cantidades de aire sofisticado ( nitrógeno ) y aire desflogistizado (oxígeno), quedaba un volumen de gas que ascendía a1/120del volumen del nitrógeno.

En la década de 1890, dos físicos británicos, William Ramsay y Lord Rayleigh , se dio cuenta de que su gas inerte recién descubierto, el argón, era responsable del residuo problemático de Cavendish; no había cometido un error. Lo que había hecho era realizar rigurosos experimentos cuantitativos, utilizando instrumentos y métodos estandarizados, dirigidos a resultados reproducibles; tomado la media del resultado de varios experimentos; e identificado y admitido las fuentes de error. La balanza que usó, hecha por un artesano llamado Harrison, fue la primera de las espléndidas balanzas de precisión del siglo XVIII, y tan buena como la de Lavoisier (que se estima que mide una parte en 400.000). Cavendish trabajó con sus fabricantes de instrumentos, generalmente mejorando los instrumentos existentes en lugar de inventar otros completamente nuevos.



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Cavendish, como se indicó anteriormente, utilizó el lenguaje de la antigua teoría del flogisto en química. En 1787 se convirtió en uno de los primeros fuera Francia para convertirse a la nueva teoría antiflogística de Lavoisier, aunque se mantuvo escéptico sobre la nomenclatura de la nueva teoría. También se opuso a la identificación de Lavoisier de calor como teniendo una base material o elemental. Trabajando dentro del marco del mecanismo newtoniano, Cavendish había abordado el problema de la naturaleza de calor en la década de 1760, explicando el calor como resultado del movimiento de la materia. En 1783 publicó un artículo sobre la temperatura a la que se congela el mercurio y en ese artículo hizo uso de la idea de calor latente , aunque no utilizó el término porque creía que implicaba la aceptación de una teoría material del calor. Hizo explícitas sus objeciones en su artículo de 1784 al aire. Continuó desarrollando una teoría general del calor, y el manuscrito de esa teoría ha sido fechado de manera convincente a fines de la década de 1780. Su teoría era a la vez matemática y mecánica; contenía el principio de conservación del calor (más tarde entendido como un ejemplo de Conservacion de energia ) e incluso contenía el concepto (aunque no la etiqueta) del equivalente mecánico del calor.