કૅવેન્ડિશનો પ્રયોગ : આશરે 70 વર્ષની વૃદ્ધ વયે જર્મન વિજ્ઞાની હેન્રી કૅવેન્ડિશે, ગુરુત્વાકર્ષણના અચળાંક Gનું મૂલ્ય મેળવી તેની ઉપરથી પૃથ્વીનું ઘટત્વ કે ઘનતા ρ (ગ્રીક મૂળાક્ષર રો) નક્કી કરવા કરેલો એક અતિ શ્રમયુક્ત અને ચોકસાઈભર્યો પ્રયોગ. ન્યૂટનના ગુરુત્વાકર્ષણના નિયમ અનુસાર M અને m દળ કે દ્રવ્યમાન ધરાવતા, એકબીજાથી d અંતરે આવેલા પદાર્થ વચ્ચે ઉદભવતું આકર્ષણબળ F, તેમના દ્રવ્યમાનના ગુણાકારના સમપ્રમાણમાં અને અંતરના વર્ગના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
અહીં G ગુરુત્વાકર્ષણના અચળાંક તરીકે ઓળખાતો એક સાર્વત્રિક અચળાંક છે (ગુરુત્વાકર્ષણના પ્રવેગની સંજ્ઞા g છે). નિયમ પ્રતિપાદિત કર્યા પછી પણ લગભગ 125 વર્ષ સુધી Gનું મૂલ્ય અનિર્ણીત રહ્યું હતું. છેક 1897માં કૅવેન્ડિશે તે નક્કી કરવા માટે પ્રથમ પ્રયોગ કર્યો. તેને માટેનું સાધન સર જ્હૉન માઇકલે તૈયાર કર્યું હતું. પરંતુ તેમનું અવસાન નીપજતાં, કૅવેન્ડિશે તેનો ઉપયોગ કર્યો. સાધન ખૂબ વિશાળ હોવાથી તેને એક મોટા બંધ ઓરડામાં ગોઠવેલું હતું. ઓરડાની છતના કેન્દ્રના ભાગમાંથી એક ગરગડી લટકાવી, તેની નીચે રાખવામાં આવેલા એક હૂક ઉપરથી આશરે 1.83 મીટર (6 ફૂટ) લંબાઈના લોખંડના એક મજબૂત સળિયા PQને સમક્ષિતિજ લટકાવવામાં આવ્યો. સળિયાના બંને છેડા ઉપરથી, એકસરખી લંબાઈની દોરી વડે 20.32 સે.મી. (8 ઇંચ) વ્યાસ તથા 15.88 કિગ્રા. (35 પાઉન્ડ) દળના બે ગોળા A અને B એક જ સમતલમાં રહે તે પ્રમાણે લટકાવવામાં આવ્યા. ગરગડી પરથી દોરી પસાર કરી, તેના બંને છેડા ઓરડાની બહાર કાઢી તેમના છેડા ઉપર યોગ્ય વજન W લટકાવવામાં આવ્યાં, જેથી દોરીને બહારની બાજુએથી જ ખેંચીને ગોળા A અને Bને યોગ્ય સ્થિતિમાં ગોઠવી શકાય.
કૅવેન્ડિશનો પ્રયોગ
ર્દઢ આધાર તરીકે દીવાલમાં જડેલો એક બીજો સળિયો T (ટૉર્શન હેડ) લેવામાં આવ્યો. ઓરડાની અંદર આવેલા તેના છેડા ઉપરથી બીજો PQ જેટલી જ લંબાઈનો પરંતુ વજનમાં હલકો સળિયો RS લટકાવવામાં આવ્યો. (RS = PQ = સળિયાની લંબાઈ λ) RSના બંને છેડા ઉપરથી 5.08 સેમી. (2 ઇંચ) વ્યાસ અને 0.23 કિગ્રા. (અડધો પાઉન્ડ) વજનના બે નાના દડા C અને D એ પ્રમાણે લટકાવવામાં આવ્યા જેથી A, B, C અને D ફરસથી એકસરખી ઊંચાઈએ રહે અને તેમનાં ગુરુત્વકેન્દ્ર એક જ સમતલમાં હોય. ટૉર્શન હેડ Tને દાંતાવાળા ચક્ર સાથે જોડી ચાંદીનો ઢોળ ચડાવેલ એક ટૉર્શન વાયરને સળિયા RS સાથે જોડ્યો. A અને B તથા C અને D બંને એક જ અક્ષ ઉપર પરિભ્રમણ કરે તેવી આ ગોઠવણ હતી.
PQ સળિયાને એવી રીતે ગોઠવવામાં આવ્યો કે ગોળા A અને B, અનુક્રમે C અને D દડાની સામસામે એકસરખા અંતરે હોય. બંને સળિયા એકસરખી લંબાઈના હોવાથી આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે ગોળો A દડા Cની ઉપર અને દડો D ગોળા Bની ઉપર હતો. હલકો હોવાને કારણે દડો C ગોળા A તરફ આકર્ષાયો અને એ જ પ્રમાણે દડો D ગોળા B તરફ આકર્ષાયો. A અને Bનાં દળ સમાન તેમજ દડાઓ C અને D પણ એકસરખા દળના હોવાથી તથા અંતર AC અને DB પણ એકસરખાં હોવાથી C તેમજ D ઉપર એકસરખાં અને પરસ્પર વિરુદ્ધ દિશામાં બે બળ F ઉદભવી બળની જોડ કે બળયુગ્મ (torque) ઉત્પન્ન થયું. ટૉર્કને લઈને RS સળિયાને લટકાવનાર તારમાં વળ ઉત્પન્ન થયો. તારના સ્થિતિસ્થાપકતાના ગુણધર્મને કારણે તેમાં ઉત્પન્ન થતા વળનો વિરોધ કરવા માટે તારમાં બળયુગ્મ ઉત્પન્ન થયું, જેને પુન:સ્થાપક બળયુગ્મ (restoring couple) કહ્યું. તારમાં વળ ઉત્પન્ન કરનાર બળયુગ્મને પ્રસ્થાપક બળયુગ્મ (deflecting couple) તરીકે લેવામાં આવ્યું. આ બંને બળયુગ્મ જ્યારે સરખાં અને પરસ્પર વિરુદ્ધ થયાં ત્યારે બંને દડા C અને Dનું, સળિયા RS સાથે સમગ્રપણે, તેના મૂળસ્થાનમાંથી θ1 જેટલું આવર્તન કે કોણાવર્તન થઈ સળિયો સ્થિર સ્થિતિમાં આવ્યો.
હવે ગોળા A અને Bને ઉલટાવીને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે A’ અને B’ સ્થાનમાં ગોઠવી પ્રયોગનું પુનરાવર્તન કરી આવર્તન θ2નું મૂલ્ય મેળવ્યું. આવર્તનનાં આ બંને મૂલ્યો ઉપરથી સરેરાશ કોણાવર્તન 
નું મૂલ્ય નક્કી કર્યું; હવે જો
A અને B પ્રત્યેક ગોળાનું દળ = M
નાના દડા C અને D પ્રત્યેક ગોળાનું દળ = m
અને અંતર AC = BD = d, હોય તો
સ્થિતિસ્થાપકતાના ગુણધર્મને લઈને તારમાં એકમ બળદીઠ ઉદભવતું પુન:સ્થાપક બળયુગ્મ C´ હોય તો,
પુન:સ્થાપક બળયુગ્મ = C’ × θ
સમતોલનની સ્થિતિમાં જ્યારે સળિયો RS સ્થિર બન્યો ત્યારે –
પ્રસ્થાપક બળયુગ્મ = પુન:સ્થાપક બળયુગ્મ
જેની ઉપરથી,
વધારાનો એક જુદો જ પ્રયોગ કરીને C’નું મૂલ્ય નીચે પ્રમાણે મેળવવામાં આવ્યું.
બંને મોટા ગોળા A અને Bને કાઢી લઈને, C અને D દડાની સાથે જ, સળિયા RSને લટકાવનાર તારમાં વળ આપી, RSને વળઆંદોલિત કરવામાં આવ્યો, 25 આંદોલન માટેનો સમય અનુક્રમે t1, t2 અને t3 ત્રણ જુદી જુદી વખતે માપી, 25 આંદોલનનો સરેરાશ સમય 
નક્કી કર્યો. તે ઉપરથી RS સળિયા વડે રચાતાં વળલોલકનો આવર્તકાળ 
મેળવવામાં આવ્યો.
વળલોલકના આવર્તકાળ માટેના સૂત્ર ઉપરથી
અહીં I = દડા C અને D સહિત આંદોલન કરતા સળિયા RSની જડત્વની ચાકમાત્રા (moment of inertia) છે. તેનું મૂલ્ય સળિયાના દળ તેમજ ભૌમિતિક માપ ઉપરથી ગણતરી દ્વારા મેળવવામાં આવ્યું. ઉપરના સૂત્રમાં તે આમેજ કરીને C’ નક્કી થયું.
જે 6.66 × 10–11 જેટલું હતું.
આ ઉપરથી કૅવેન્ડિશના પ્રયોગને પૃથ્વીને જોખવાના પ્રયોગ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવ્યો છે. પૃથ્વીની ઘનતા ρ શોધવા માટે
ઘનતા = દળ/કદ
= 5400 કિગ્રા./મી.3
= 5.4 ગ્રામ/સેમી.3
કૅવેન્ડિશે મેળવેલા Gના મૂલ્ય ઉપરથી પૃથ્વીનું દ્રવ્યમાન નક્કી કરીને, તેની ઉપરથી પૃથ્વીની ઘનતાનું મૂલ્ય મેળવ્યું. તેથી તેના પ્રયોગને પૃથ્વીની ઘનતા માપવા માટેના પ્રયોગ તરીકે ઓળખાવવામાં આવ્યો.
એરચ મા. બલસારા