تجربة كافنديش ، قياس قوة جاذبية الجاذبية بين أزواج من كريات الرصاص ، والتي تسمح بحساب قيمة ثابت الجاذبية ، في قانون نيوتن للجاذبية العالمية ، فإن القوة الجذابة بين جسمين (F) تساوي G ضرب ناتج كتلها (م 1 م 2) مقسومًا على مربع المسافة بينهما (ص 2) ؛ أي F = Gm 1 m 2 / r 2. تم تنفيذ التجربة في 1797-1998 من قبل العالم الإنجليزي هنري كافنديش. اتبعت طريقة وصفها ، واستخدم جهازا بناه ، من قبل مواطنه الجيولوجي والفلكي جون ميشيل ، الذي توفي عام 1793.
يتميز الجهاز بتوازن التواء: تم تعليق قضيب خشبي بحرية من سلك رفيع ، وتعليق كرة من الرصاص تزن 0.73 كجم (1.6 رطل) من كل طرف من القضيب. تم وضع كرة أكبر بكثير ، تزن 158 كجم (348 رطلاً) ، عند كل طرف من توازن الالتواء. جذب الجاذبية بين كل وزن أكبر وكل أصغر أصغر نهايات القضيب جانباً على طول مقياس متدرج. تمت مواجهة الجاذبية بين أزواج الأوزان هذه بواسطة قوة الاستعادة من التواء في السلك ، مما تسبب في تحرك القضيب من جانب إلى آخر مثل البندول الأفقي.
لم يتصور كافنديش وميشيل تجربتهما على أنها محاولة لقياس G. لم تحدث صياغة قانون الجاذبية لنيوتن الذي يشمل ثابت الجاذبية حتى أواخر القرن التاسع عشر ، وقد تم ابتكار التجربة في الأصل لتحديد كثافة الأرض.
من المحتمل أن ميشيل كان ينوي تحريك الأوزان يدويًا ، لكن كافنديش أدرك أنه حتى أصغر اضطراب ، مثل ذلك من الاختلاف في درجة حرارة الهواء بين جانبي الميزان ، سيغمر القوة الصغيرة التي أراد قياسها. وضع كافنديش الجهاز في غرفة مغلقة مصممة بحيث يمكنه تحريك الأوزان من الخارج. لاحظ التوازن مع التلسكوب. من خلال قياس مدى تحرك القضيب من جانب إلى آخر وكم من الوقت استغرقت هذه الحركة ، يمكن لـ Cavendish تحديد قوة الجاذبية بين الأوزان الأكبر والأصغر. ثم ربط هذه القوة بوزن الكرات الأكبر لتحديد متوسط كثافة الأرض بمقدار 5.48 مرة من كثافة الماء ، أو ، في الوحدات الحديثة ، 5.48 جرامًا لكل سنتيمتر مكعب - قريبًا من القيمة الحديثة 5.51 جرامًا لكل سنتيمتر مكعب.
كانت تجربة كافنديش مهمة ليس فقط لقياس كثافة الأرض (وبالتالي كتلتها) ولكن أيضًا لإثبات أن قانون نيوتن للجاذبية عمل على مقاييس أصغر بكثير من تلك الخاصة بالنظام الشمسي ، منذ أواخر القرن التاسع عشر ، تم تحسينات تجربة كافنديش تم استخدامها لتحديد G.
