CAVENDISH, Henry (1731-1810)
İngiliz fizik ve kimya bilgini. Evrensel kütle çekim sabitinin değerini ölçmüş; elektrik, ısı ve dinamiğe ilişkin çalışmalarıyla fiziğe, gazların ve suyun yapısına ilişkin deneyleriyle kimyaya yeni boyutlar getirmiştir.
10 Ekim 1731’de Fransa’nın Nice kentinde doğdu, 24 Şubat 1810’da Londra’da öldü. Baba tarafından Devonslıire, anne tarafından Kent düklerinin soyundan geime, köklü bir ailenin çocuğuydu. Sağlığı bozuk olduğu için bir süre Fransa’nın güney kıyısındaki Nice’te dinlenen ve kendisini orada dünyaya getiren annesini iki yaşındayken yitirdi. Soylu ve zengin aile çocuklarının okuduğu özel bir okulda eğitim gördükten sonra, 1749-1753 arası Cambridge Universitesi’ne bağiı Peterhouse College’a devam etti. Ancak, eğitim programını bitirmesine karşın diploma almadan üniversiteden ayrılıp Londra’ya, babasının yanına döndü. Otuz yıl boyunca babasıyla birlikte yaşadı, hiç evlenmedi ve kendini tüm toplum yaşamından soyutlayarak, evlerinde kurduğu laboratuvar-da geçen ömrünü yalnızca deneysel çalışmalara adadı. Londra’daki Royal Society’ye üye oian babası Lord Charles Cavendish de deneysel araştırmaya büyük önem yeriyordu ve oğlunun bilimsel çalışmalarını sonuna değin destekledi. Önceleri kısıtlı oian geliriyle oğlunun laboratuvar giderlerini yüksünmeden karşılayan ve onu, başta Royal Society olmak üzere Londra’daki biiim çevrelerine tanıtan baba Cavendish’ in oğlunun bilimsel etkinliğinde büyük payı olmuştur. 1760’ta Royal Society üyeliğine seçilen Henry Cavendish, on yıi sonra büyük bir mirasa konarak Avrupa’nın sayılı zenginleri arasına katıldıktan sonra da, servetinin ve bilim çevrelerinde giderek büyüyen ününün sağlayacağı koşullardan hiçbir zaman yararlanmadı. 1783’te babası ölünce gene Londra yakınlarında bir laboratuvar kurarak, bilimsel toplantılar dçşmda hiç kimseyle özei yakınlık ve dostluk kur-maksızm içine kapanık bir yaşam süren, ailesiyle biie çok ender görüşen, çekingen ve az konuşan bir bilim adamı olarak tanındı. Çalışmalarını yayımlama gereği bile> duymayacak kadar laboratuvarına kapanmasına ve elli yıla vakm biiinısel çalışma yaşamında yalnızca yirmi kadar inceieme yayımlamasına karşın, 1803’te Institut de France’m sekiz yabancı üyesinden biriydi ve adı çağının en büyük biiim adamları arasında anılıyordu. Ingiltere’deki Cambridge Üniversitesi de, öğretim üyeleri arasına katılmayan, hatta diploma bile almayan bu ünlü öğrencisinin adım sonradan Cavendish Laboratuvan’na vererek ölümsüzleştirdi.
İlgi alanının genişliği ve ilk bakışta birbirinden bağımsız gözüken pek çok alanı kapsayan araştırmalarıyla Cavendish’in 18, yy’ biiim dünyasında ayrı bir yeri vardır. Newton’ın görüşlerinden büyük ölçüde etkilenen ve bilimsel çalışmalarını onun açtığı yolda sürdüren Cavendish de, bir fizikçi ya da kimyacı olmaktan öte, Newton gibi bir doğa düşünürüdür. Bununla birlikte, bilimin gelişmesine temel katkıları, kimya, elektrik, ısı ve dinamik gibi başlıca dört alanda özetlenebilir. Kimya çalışmalarını daha çok gazlar üzerinde yoğunlaştıran Cavendish, havadaki hidrojeni ayırarak bu gazı ilk kez tanımlayan, atmosferin bileşimini açıklayan ve suyun bir element olmadığını, oksijen iie hidrojenin birleşmesinden sentez yoluyla elde edilebileceğini gösteren ilk kimya bilginidir.
Isının Parçacık Kuramı
Cambridge’den ayrılışından ilk makalesini yayımladığı 1766 yılına değin geçen süre içinde Cavendish’in bilimsel etkinliği üstüne çok az şey biliniyor.
Ölümünden sonra bulunan notları dinamikle uğraştını, özellikle dinamik bir ısı kuramı geliştirmeye
çalıştığını destekler yoldadır. Ne w ton gibi Cavendish de, ısının parçacıkların titreşmesinden ileri geldiğini kabui etmiş ve bu savı biraz daha geliştirerek ısıyı titreşen parçacıkların momenti biçiminde tanımlamıştı. Bir parçacık grubunun bazı simetri durumlarında toplam momentini koruduğunu göstererek, birbirine değen iki cisimden sıcak olanının kaybettiği ısı ile soğuk olanının kazandığı ısının eşit olduğunu da bu yaklaşımla açıklamıştı. Ancak, mayalanma, ergime, yanma gibi olaylarda açığa çıkan ısıyı açıklamakta bu kuram yetersiz kalıyordu. Daha inandırıcı sonuçlara varabilmek için ısıyia ilgili bir dizi deney yaptı ve bulgularım 1765’te “Experiments on Elear” (“Isı Üstüne Deneyler”) başlıklı bir incelemede topladı. Bu çalışmalarından özgül ısı (ısınma ısısı) kavramını Black’tan bağımsız olarak tanımladığı gibi buharlaşma ısısını da araştırmıştı. Cavendish’i böyle bir inceleme yazmaya yönelten neden, kimyasal tepkimelerde açığa çıkan gazların buharlaşma sonucu oluştuğu yolunda yanlış bir kanıya kapılması, bu nedenle de mayalanma, yanma gibi olaylardaki ısıyı, geliştirdiği kuramla açıklavamamasıydı.
Gazların ve Suyun yapısına ilişkin deneyler
1766’da gazlarla ilgili ilk makalesini yayımlayan Cavendish, asitlerle metallerin tepkimesinden “yanar hava” diye adlandırdığı hidrojen gazının, asitlerle bazı alkalilerin tepkimesinden de “yanmış hava” diye adlandırdığı karbon dioksit gazının oluştuğunu açıkladı. Hidrojenin havadan i 1 kez daha hafit, karbon dioksitin ise 1,37 kat daha ağır olduğunu belirledi. Bu çalışması Royal Society’nın Coplcv madalyasıyla ödüllendirildi.
1781 ‘de Priestley’in gazların ölçümü ve analiziyle ilgili deneyleri Cavendish’in dikkatini bu konuya çekmişti. Uç yıllık araştırma ve deneyleri sonucunda, suvun hidrojenin havada yanmasıyla oluştuğunu, ayrıca havanın beşte dördünün azot, beşte birinin oksijen, yüz yirmide birinin de başka maddelerle tepkimeye girmeyen asai bir gaz (argon) olduğunu açıkladı. 178S’e değin yayımladığı incelemelerde de, azot oksit ile nitrik asitin bileşimlerini belirledi; cıva, nitrik asit, sülfürik asit gibi birçok sıvanın donma noktasını ölçtü. Elektrik akımı, ısı gibi etkenlerin gaz tepkimelerini nasıl etkilediğini de inceleyen Cavendish’in çağdaş kimyaya katkılarının yeterince değer-lendirilemeınesinin başlıca nedeni, o çağda geçerli olan “flojiston” kuramından yola çıkmış olmasıdır. Yanma (ilayım, yanıcı maddelerin yapısında bulunan ve flojiston demlen bir akışkanın açığa çıkması biçiminde açıklayan bu kuramı yıkarak, yanmanın oksijenle birleşme olayı olduğunu ilk kez açıklayan Lavoisier’dir.
Cavendish’in önemli kiınva çalışmalarından biri de, 1767’de yayımladığı bir incelemede suyun .sertliğinin kalsiyum bikarbonattan ileri geldiğini belirleyerek, su sertliğinin giderilmesine ilişkin öneriier getirmesidir. Bu çalışmalarıyla analitik kimyanın temellerini attığı söylenebilir.
Elektrostatiğin “ters kare kuralı ”
Cavendish’in elektrikle ilgili çalışmaları, özellikle sığa, indükleme, elektrostatik kuvvetler, elektrostatik potansiyei ve yalıtkanları konu alan çok önemli araştırmalardır. Elektrostatik kuvvetin uzaklığın karesiyle ters orantılı olduğunu Pricstley ile hemen hemen avnı zamanda bulmuştur. Ancak vardığı sonuçlan yayımlamadığı için bugün elektrostatik kuvvet yasası Coufomb’nun adıyla bilinir. Cavendish, elektrostatik kuvvetin uzaklığın karesiyle ters orantılı olduğunu kanıtlamakla yetinmeyip, kuvvetin etkileşen yüklerin çarpımıyla doğru orantılı olduğunu da belirlemiştir. Daha sonra elektrik iletkenliği, indükleme ve çeşitli geometrik biçimlerin elektrik sığasına yönelik araştırmalarında bu vasadan yola çıkan Cavendish, hemen hemen tüm çalışmalarını deneysel olarak doğrulamaya büyük önem veriyordu. Elektrostatik kuvvetlerin uzaklığın karesiyle ters orantılı olduğunu kanıtlamak için yaptığı deney çok ünlüdür, içi boş, iletken bir kürede elektrik yükünün yalnızca dış yüzeyde toplandığını göstererek, ters kare kuralım doğrulayacak gerekli ve yeterli koşulu deneyse! yoldan kanıtlayan Cavendish’in bu deneyde vardığı % 1 duyarlıklı sonuç, o çağın olanakları gözönüne alındığında gerçekten büyük başarıdır.
Vardığı tüm sonuçları bir kitapta toplamayı tasarlayan Cavendish bu tasarısını gerçekleştiremedi ve onun bulduğu pek çok olay’ sonradan başka bilginlerce yeniden keşfedildi. Ayrıca, elektrikle kimya arasında önemli bir bağlantı olduğunu sezerek iletkenlik, sığa ve elektroliz gibi olayları bu amaçla inceleyen Cavendish’in, bu özelliğiyle çağının en az yüz yıl ötesinde olduğu söylenebilir. Gençlik yıllarından beri sağlığının iyri olmamasına karşın deney ve araştırmalarını ölünceye değin sürdüren Cavendish’in yetmiş yaşlarına doğru yaptığı son deney’ ise, bütün çalışmalarım gölgede bırakacak kadar önemli sonuçlar sağlamıştır. 1798’de, Jolın Mitchell’in burulma terazisinden yararlanarak Yer’in kütlesini ve yoğunluğunu ölçmesi, Newton’dan bu yana kütle çekim alanındaki en önemli katkı olarak değerlendirilmiştir.
Cavendish, 18.yy biliminin en önemli temsilcilerinden biridir. Ancak, yalnız çalışmayı yeğlemesi, özellikle de çalışmalarını yayımlama konusunda isteksiz davranması nedeniyle, bilim tarihindeki yeri ölümünden çok sonra yeterince değeriendirilebil-miştir.
• YAPITLAR (başlıca): J.C.Maxvell (yay.), The Electrical Researches,(ö.s.), 1879, (“Elektrik Üzerine Araştırmalar”); E.Thorpe (vay.), The Chemical and Dynamical Researches, (ö.s.), 1921, (“Kimya ve Dinamik Araştırmaları”).
• KAYNAKLAR: A.J.Berry, Henry Cavendish: His Life and Scientific Work, 1960; J .G.Crosvther. Saentısts of the Industrıal Revolution: Joseph Black, James Watt, Joseph Priestley, Henry Cavendish, 1962; G.Wılson, The Life of the Honourable Henry Cavendish, 1851.
Türk ve Dünya Ünlüleri Ansiklopedisi