Henry Cavendish

Henry Cavendish

Sommige ontdekkingen van Henry Cavendish waren hun tijden een halve eeuw vooruit

Henry Cavendish 1731-1810

Hét voorbeeld van de krankzinnige, excentrieke geleerde is wel Henry Cavendish. Hij was lid van de Engelse adel en erfde halverwege zijn leven een enorme som geld. Dit geld gebruikte hij onder meer om zijn vreemde gedrag te bekostigen. Hij liet privé-trappen en privé-ingangen aanleggen voor zijn huizen in Londen om zijn bedienden maar niet tegen te hoeven komen, en communiceerde alleen met hen door middel van briefjes. Hij sprak nooit met vrouwen en deed zijn uiterste best om hen niet te hoeven zien. Hij verscheen alleen in het openbaar om een wetenschappelijke bijeenkomst bij te wonen. Hierdoor had hij wel veel tijd om experimenten uit te voeren die belangrijk waren voor de natuurwetenschap, al gedroeg hij zich al even excentriek als het om de publicatie van zijn werk ging.

Gedreven door nieuwsgierigheid

Cavendish werd niet zozeer gedreven door waardering van de academische wereld als wel door nieuwsgierigheid, wat de reden is waarom hij zo weinig ontdekkingen heeft laten publiceren. Hij voerde experimenten uit op het gebied van de natuurkunde en de scheikunde, maar hij is nu vooral bekend om zijn scheikundige werk, waarover hij enkele verhandelingen heeft gepubliceerd. Het beroemdst was zijn Three papers containing experiments on factitious airs (gases made from reactions between liquids and solids) uit 1766. Hierin toonde hij aan dat waterstof en kooldioxide andere gassen waren dan de ‘atmosferische lucht’. Hoewel Joseph Black soortgelijke ontdekkingen deed, is Cavendish de man aan wie het herkennen en begrijpen van waterstof wordt toegeschreven. Hij ontwikkelde verscheidene technieken om gassen te wegen en ontdekte rond 1781 dat waterstof gemengd met zuurstof in de verhouding van twee op een water vormt. Water was dus geen zelfstandig element, maar een samenstelling van twee delen waterstof en een deel zuurstof (scheikundig uitgedrukt als H2⁰). Doordat hij traag was met publiceren (hij maakte zijn vondsten pas in 1784 wereldkundig), wordt deze ontdekking vaak toegeschreven aan Antoine Lavoisier (1743-1794) en James Watt (17361819). Het belangrijkste is dat water geen afzonderlijk element is – zoals sinds Aristoteles werd gedacht. In dezelfde verhandeling deed Cavendish ook zijn ontdekking uit de doeken dat lucht (die altijd dezelfde samenstelling had, waar hij ook werd onderzocht) bestond uit bij benadering één deel zuurstof en vier delen stikstof. Bij deze experimenten – uitgevoerd om lucht uit elkaar te halen door hem met elektrische vonken te laten ‘exploderen’ – ontdekte hij ook dat er altijd een residu was van ongeveer 1 procent van de oorspronkelijke massa dat niet verder kon worden afgebroken. Dit ‘inerte’ gas zou pas een eeuw later weer worden onderzocht, waarna het argon werd genoemd. Bij dezelfde experimenten ontdekte Cavendish ook salpeterzuur door stikstofoxide op te lossen in water.

Zijn tijd vooruit

Cavendish had nu ook bekend kunnen staan als een groot natuurkundige, want enkele van zijn ontdekkingen op dit gebied waren hun tijd meer dan een halve eeuw vooruit. Bijna al zijn natuurkundige arbeid is echter pas aan het eind van de 19de eeuw gepubliceerd, toen men zijn aantekeningen heeft gevonden. De natuurkundige James Clerk Maxwell (1831-1879) nam het op zich om het werk van Cavendish te publiceren, welke taak hij in 1879 voltooide. De potentieel baanbrekende vondsten van Cavendish waren tegen die tijd al door de geschiedenis achterhaald. Cavendish had vooral belangrijk werk verricht op het terrein van de elektriciteit en had de wetten al ontdekt die later zijn genoemd naar hun ‘ontdekkers’ Charles Coulomb (1736-1806) en Georg Ohm (1789-1854), en ook nog enkele latere conclusies van Michael Faraday (1791-1867). Bij afwezigheid van een geschikt apparaat en in overeenstemming met zijn excentrieke neigingen ging hij zelfs zo ver dat hij elektrische stroom mat door elektroden vast te pakken en de mate van pijn te schatten die hij ondervond!

De dichtheid van de aarde

Een natuurkundig experiment waarvoor Cavendish wel alle eer heeft gekregen (en dat nu naar hem genoemd is) was het bepalen van de dichtheid van de aarde. Hierbij had hij een torsiebalans nodig en de gravitatietheorie van Isaac Newton. In 1798 bepaalde hij de dichtheid van de aarde op 5,5 maal die van water, wat vrijwel exact overeenkomt met moderne schattingen.

1731 Cavendish geboren in Nice, in een aristocratisclw familie.
1753 Verlaat de Universiteit van Cambridge zonder afgestudeerd te zijn. 1798 Publiceert zijn schatting van de dichtheid van de aarde, vrijwel exact gelijk aan de huidige inzichten. 1871 Het beroemde Cavendish Laboratory wordt door de erfgenamen van Cavendish aan de Universiteit van Cambridge geschonken.

Author: Y Comak