Henry Cavendish

Nato in Francia dove la famiglia soggiornava al tempo, da Lord Charles Cavendish, figlio del Duca di Devonshire e da Lady Anna Gray, figlia del Duca di Kent. La famiglia vantava antenati diretti risalenti per otto secoli fino ai Normanni ed era imparentata con molte famiglie aristocratiche inglesi.

A undici anni fu mandato alla famosa scuola del Dr. Newcome ad Hackney e nel 1749 entrò all’Università di Cambridge al St. Peter College (ora Peterhouse College), ma non si laureò e la lasciò dopo 4 anni.

Nel 1766 pubblicò un lavoro “On Factitius Airs” nel quale descrive una ‘inflammable air’ che generava acqua per combustione con ossigeno, quello che più tardi Lavoisier chiamerà idrogeno.

Schivo e solitario, si ritirò a fare esperimenti nella sua residenza londinese e nella tenuta di Clapham Commons, dove non riceveva visite di estranei alla sua famiglia e comunicava per mezzo di foglietti scritti persino con la servitù.

Secondo le testimonianze dei contemporanei, la sua personalità era eccentrica; particolarmente timido, aveva paura delle donne, e le sue relazioni sociali si limitavano alla cena settimanale al Club della Royal Society prima dei meeting. Non mancava mai ed era notato per lo strano abbigliamento alla moda del secolo precedente, era anche noto come esperto conoscitore di mobili pregiati che comprava personalmente.

Tra gli scienziati del tempo aveva una certa fama anche se pubblicò ben poco delle sue scoperte e molti suoi risultati non erano noti nemmeno agli amici scienziati e furono conosciuti molto tempo dopo la morte quando James Clerk Maxwell fu incaricato di esaminare i suoi manoscritti e li pubblicò nel 1879 (The electrical researches of the honourable Henry Cavendish, Cambridge Univ. Press).

Si seppe così che aveva anticipato molti risultati successivi come la legge delle proporzioni reciproche di Richter, la legge delle pressioni parziali di Dalton, la legge dei gas di Charles, per quanto riguarda i suoi studi chimici e anche molte conoscenze sull’elettricità come i concetti di potenziale, capacità, costante dielettrica e persino la legge di Ohm e la legge delle resistenze in parallelo di Wheatstone.

Determinò anche accuratamente la composizione dell’atmosfera trovando “aria flogistica” (ora Azoto) per il 79,167%, “aria deflogisticata” (Ossigeno) per il 20,95% e per 1/120 un altro gas che venne identificato come Argon 100 anni dopo da Ramsay e Rayleigh. (H. Cavendish. Experiments on Air, William F. Clay ed., Edinburgh, 1893).

È tuttavia noto per la determinazione della densità della Terra mediante il famoso esperimento con la bilancia di torsione. L’apparecchio usato era stato ideato e costruito da John Michell, che morì prima di potere effettuare l’esperimento, e fu inviato smontato a Cavendish che lo installò nel giardino della sua tenuta e completò le misure negli anni 1797-98 pubblicando poi i risultati (Experiments to Determine the Density of the Earth, Philosophical Transactions of the Royal Society of London Vol. 88, 469 – 526, 1798).

Mediante la bilancia di torsione misurò la forza gravitazionale tra due sfere di piombo da 350 libbre e altre due sospese da 1,61 libbre, ottenendo per la densità relativa media della terra 5.48 volte quella dell’acqua, anche se Poynting notò più tardi che la media delle sue 29 misure sarebbe stata più correttamente 5.448.

Molti libri di testo continuano ad affermare erroneamente che Cavendish determinò la costante Gravitazionale G o la massa della Terra, in realtà il suo obiettivo dichiarato era di misurare la densità della Terra e i suoi risultati, molto più tardi, servirono a calcolare G, per la prima volta nel 1873. (v. I. Falconer, The Cavendish Experiment as Cavendish Knew It, American Journal of Physics 55 (3), 210-213, 1999). Il luogo dove effettuò l’esperimento venne per anni citato e mostrato come il posto dove la Terra era stata ‘pesata’.

Tramite varie eredità accumulò una fortuna specialmente in obbligazioni bancarie che investì in parte in terreni ed era considerato l’uomo più ricco d’Inghilterra; recentemente si è calcolato che gran parte della superficie urbana dell’attuale Londra apparterrebbe ancora, per varie clausole legali, ai suoi eredi.

Dalle descrizioni del suo carattere fatte dai contemporanei, recentemente alcuni psichiatri, come Oliver Sacks, hanno ipotizzato che le sue difficoltà di relazione sociale siano da attribuire ad una patologia autistica nota come Sindrome di Asperger (la stessa del bambino protagonista del libro ‘Lo strano caso del cane ucciso a mezzanotte’ di M. Haddon o del personaggio impersonato da Dustin Hoffman in ‘Rain Man’), che spesso si manifesta in persone con capacità intellettuali eccezionali. Anche Newton, Einstein e sicuramente Ludwig Wittgenstein sono possibili candidati per tale patologia.

Cavendish morì nel 1810 e fu sepolto nella Cattedrale di Derby come molti dei suoi antenati. I suoi parenti, specialmente William Cavendish, 7° Duca di Devonshire, Cancelliere dell’Università di Cambridge dal 1861 al 1891, vollero che Maxwell curasse la pubblicazione delle opere dell’avo e finanziarono la costruzione di un laboratorio ad esso dedicato, il Cavendish Laboratory dell’Università di Cambridge, dedicato alla fisica sperimentale, che fu fondato nel 1874 e diretto da Maxwell stesso e in seguito da J. J. Thomson, Rutherford, Mott e che per tutto il ‘900 fu ed è tuttora un importante centro di ricerca nel quale lavorarono ben 29 Premi Nobel.