Cavendish-kísérlet, az ólomgömbpárok közötti gravitációs vonzerő erő mérése, amely lehetővé teszi a gravitációs állandó értékének kiszámítását. G. Newton univerzális gravitációs törvényében a két objektum közötti vonzóerő (F) egyenlő G-vel. tömegük szorzata (m 1 m 2) szorzata a kettő közötti távolság négyzetével (r 2); vagyis F = Gm 1 m 2 / r 2. A kísérletet 1797–98-ban Henry Cavendish angol tudós végezte. Követte az általa előírt módszert, és az általa honfitársa, geológus és csillagász, John Michell, aki 1793-ban halt meg, által készített készüléket használt.
A készülék torziós mérleggel rendelkezik: egy fából készült rudat szabadon felfüggesztettek egy vékony huzalból, és a rúd mindkét végén lógott egy 0,73 kg súlyú ólomgömb. A torziós mérleg mindkét végén sokkal nagyobb, 158 kg (348 font) súlyú gömb került elhelyezésre. Az egyes nagyobb és mindegyik súly közötti gravitációs vonzerő a rúd végeit egy skálán húzta félre. Az ezen súlypárok közötti vonzerőt ellensúlyozta a huzal egyik csavarása által visszaállított erő, amely a rúd egyik oldalról a másikra mozgását okozta, mint egy vízszintes ing.
Cavendish és Michell nem a G mérésére tett kísérletként gondolkodott. Newton gravitációs törvényének megfogalmazása a gravitációs állandóval együtt csak a 19. század végén ment végbe. A kísérletet eredetileg a Föld sűrűségének meghatározására fejlesztették ki.
Michell valószínűleg kézzel akarta mozgatni a súlyokat, de Cavendish rájött, hogy még a legkisebb zavar, például az egyensúly két oldala közötti hőmérséklet-különbség miatt, eldugja azt az apró erőt, amelyet akart mérni. Cavendish egy zárt helyiségbe helyezte a készüléket, amely úgy lett kialakítva, hogy el tudja mozgatni a súlyokat kívülről. Teleszkóppal megfigyelt egyensúlyt. Annak megmérésével, hogy a rúd milyen mértékben mozgott oldalról a másikra, és mennyi ideig tartott ez a mozgás, Cavendish meg tudta határozni a nagyobb és kisebb súlyok közötti gravitációs erőt. Ezután ezt az erőt a nagyobb gömbök súlyához kapcsolta, hogy a Föld átlag sűrűségét a vízszükséglet 5,48-szorosával, vagy modern egységekben 5,48 gramm / köbcentiméterrel számítsa - ez közel áll az 5,51 gramm / köbcentiméter modern értékéhez.
A Cavendish-kísérlet nemcsak a Föld sűrűségének (és így annak tömegének) mérésére is jelentős volt, hanem annak bizonyítására is, hogy Newton gravitációs törvénye sokkal kisebb léptékeken működik, mint a Naprendszer. A 19. század végétől kezdve a Cavendish-kísérlet finomításai használták a G meghatározására.
