— существенно усовершенствовал крутильные весы Джона Митчелла и с их помощью измерил силу притяжения двух сфер, тем самым подтвердив закон всемирного тяготения[66]; кроме того, получил данные, позволившие позже определить гравитационную постоянную (6.673. 10–11)[67], вычислил массу и среднюю плотность Земли (5,48 г/см3) (1798)[68]. Вывод Кавендиша о том, что средняя плотность планеты больше поверхностной (около 2 г/см3), подтвердил, что в ее глубинах сосредоточены тяжелые вещества. Значения всех полученных Кавендишем величин мало отличаются от результатов современных экспериментов);
— провел измерения характеристик магнитного поля Земли, изучил магнитные свойства тел и другие проблемы в области магнетизма, разработал обширную программу исследований в области магнетизма (1782–1809);
— измеряя температуру замерзания ртути, впервые сформулировал понятие теплоемкости, а также определил удельные теплоемкости различных веществ и теплоты фазовых переходов;
— при пропускании искрового разряда через смесь увлажненного кислорода и азота Кавендиш получил оксиды азота, которые при поглощении водой дают азотную кислоту, а при взаимодействии с раствором щелочи — соли азотной кислоты; таким образом, впервые был осуществлен синтез азотной кислоты из воздуха.
— изобрел эвдиометр[69] — прибор для анализа газовых смесей, содержащих горючие вещества; с его помощью измерял, в частности, количество кислорода по реакции соединения его с другими веществами — оксидом азота или водорода;
— при изучении продуктов ферментации (химической реакции, при которой сложные органические соединения раскалываются в простые вещества) выяснил, что полученный при ферментации сахара газ является диоксидом углерода;
— создал и практически использовал осушители газов;
— первая работа Кавендиша была посвящена свойствам металлического мышьяка и его оксидов, но не была опубликована и стала известна лишь после его смерти; последняя работа Кавендиша была посвящена исследованию астрономических инструментов;
— Кавендиш сыграл значительную роль в развитии методов количественного химического анализа, в частности, описал метод определения крепости серной кислоты, развитый позже Рихтером в учении об эквивалентности кислот и приведший к закону кратных отношений Дальтона;
— Кавендиш много путешествовал по Англии с целью изучения геологических и минеральных особенностей различных районов;
— предвосхитил многие изобретения XIX века в области электричества, в частности, ввел в науку понятие электрического потенциала и предсказал до Г. Ома основной закон электрической цепи (1827). Эти результаты Кавендиша опубликованы также лишь спустя столетие после их получения.
В 1775 году Кавендиш пригласил к себе в лабораторию нескольких известных ученых для демонстрации сконструированного им искусственного электрического ската, состоящего из 49 лейденских банок. С его помощью ученый получал электрический разряд в воде. Каждый из присутствующих имел возможность ощутить электрический разряд, идентичный тому, каким настоящий скат парализует свои жертвы. Кавендиш исследовал зависимость силы разряда от солености воды и провел ряд опытов с живым скатом, изучив его разряды в морской, пресной воде и на воздухе. Все эти эксперименты позволили Генри Кавендишу впервые нарисовать силовые линии электрического поля и сконструировать первую батарею (до создания батареи Вольты).
По завершении указанных демонстраций Кавендиш, опередивший своих современников Гальвани и Вольту, торжественно объявил приглашенным, что эта, продемонстрированная им, новая сила когда-нибудь революционизирует весь мир. Я утверждаю, что именно начиная с безвестных опытов Кавендиша с электрическим током, физика впервые заявила о себе как реально ощутимая сила человеческой цивилизации.
Всё это было сделано ученым, несмотря на весьма скромные, с точки зрения современной науки, приборные возможности его лаборатории и без какой-либо теории: единственными его опорами в этом отношении были неправильные представления о существовании флогистона и средневековая алхимия, языком и символами которой Кавендиш хорошо владел. Мы видим, что уникальная сосредоточенность на объектах исследования в сочетании с жаждой познания и глубиной ума позволяют получить парадигмальные результаты даже в отсутствии теории или правильной теоретической интерпретации фактов.
Только крупные ученые способны в полной мере определить значимость и важность для науки перечисленных работ Генри Кавендиша, повторение которых потребовало бы огромных совокупных усилий многих ученых, работавших в разных странах. Это лишь подтверждает известную истину, что в науке результаты одного человека зачастую превышают достижения больших исследовательских коллективов.
Возможно, именно понимание значимости его исследований позволило коллегам принять в Королевскую академию наук (Лондонское королевское общество) 29-летнего молодого человека, почти не имевшего публикаций и без ученой степени. В 1802 году он был избран также и в Парижскую академию наук.
