Cavendish-eksperiment, måling af kraften i gravitationsattraktion mellem par af blykugler, der tillader beregning af værdien af gravitationskonstanten, G. I Newtons lov om universalgravitation er den attraktive kraft mellem to objekter (F) lig med G gange produktet af deres masser (m 1 m 2) divideret med kvadratet for afstanden mellem dem (r 2); det vil sige F = Gm 1 m 2 / r 2. Eksperimentet blev udført i 1797-98 af den engelske videnskabsmand Henry Cavendish. Han fulgte en foreskrevet metode og brugte et apparat bygget af sin landsmand geolog og astronom John Michell, som var død i 1793.
Apparatet indeholdt en torsionsbalance: en træstang blev frit ophængt fra en tynd tråd, og en blykugle, der vejer 0,73 kg (1,6 pund), hang fra hver ende af stangen. En meget større kugle, der vejer 158 kg (348 pund), blev placeret i hver ende af torsionsbalancen. Tyngdekraften mellem hver større vægt og hver mindre trak enderne af stangen til side langs en gradueret skala. Tiltrækningen mellem disse vægtpar blev modvirket af den gendannende kraft fra et snoet i tråden, hvilket fik stangen til at bevæge sig fra side til side som en vandret pendel.
Cavendish og Michell forestilte sig ikke deres eksperiment som et forsøg på at måle G. Formuleringen af Newtons gravitationelov, der involverer gravitationskonstanten, forekom først i slutningen af det 19. århundrede. Eksperimentet blev oprindeligt udtænkt til at bestemme Jordens tæthed.
Michell havde sandsynligvis til hensigt at flytte vægterne i hånden, men Cavendish indså, at selv den mindste forstyrrelse, som f.eks. Fra forskellen i lufttemperatur mellem de to sider af balancen, ville sumpe den lille kraft, han ville måle. Cavendish placerede apparatet i et forseglet rum, der var designet, så han kunne flytte vægten udefra. Han observerede balancen med et teleskop. Ved at måle, hvor langt stangen bevægede sig fra side til side, og hvor lang tid den bevægelse tog, kunne Cavendish bestemme tyngdekraften mellem de større og mindre vægte. Derefter relaterede han denne kraft til de større sfærers vægt for at bestemme Jordens gennemsnitlige massefylde som 5,48 gange vandets eller i moderne enheder 5,48 gram pr. Kubikcentimeter - tæt på den moderne værdi på 5,51 gram pr. Kubikcentimeter.
Cavendish-eksperimentet var vigtigt, ikke kun til måling af Jordens densitet (og dermed dens masse), men også for at bevise, at Newtons gravitation lov fungerede på vægte, der var meget mindre end solsystemet. Siden slutningen af det 19. århundrede har forbedringer af Cavendish-eksperimentet blevet brugt til bestemmelse af G.
