Experiment Cavendish, mesura de la força d’atracció gravitatòria entre parells d’esferes de plom, que permet el càlcul del valor de la constant gravitatòria, G. En la llei de Newton de la gravitació universal, la força atractiva entre dos objectes (F) és igual a G. vegades el producte de les seves masses (m 1 m 2) dividit pel quadrat de la distància entre elles (r 2); és a dir, F = Gm 1 m 2 / r 2. L’experiment va ser realitzat el 1797–98 pel científic anglès Henry Cavendish. Va seguir un mètode prescrit i va utilitzar un aparell construït pel seu paisà el geòleg i astrònom John Michell, mort el 1793.
L’aparell presentava un balanç de torsió: una barra de fusta es va suspendre lliurement d’un fil prim i una esfera de plom que pesava 0,73 kg (1,6 lliures) penjava de cada extrem de la vareta. Es va col·locar una esfera molt més gran, amb un pes de 158 kg (348 lliures) a cada extrem de la balança de torsió. L'atracció gravitatòria entre cada pes més gran i cada més petita va atreure els extrems de la varilla al llarg d'una escala graduada. L'atracció entre aquests parells de pesos es va veure contrarrestada per la força de restauració d'un gir al filferro, que va fer que la varilla es mogués d'un costat a l'altre com un pèndol horitzontal.
Cavendish i Michell no van concebre el seu experiment com un intent de mesurar G. La formulació de la llei de Newton de la gravitació involucrant la constant gravitatòria no es va produir fins a finals del segle XIX. L'experiment va ser originalment dissenyat per determinar la densitat de la Terra.
Michell tenia intenció de moure els pesos a mà, però Cavendish es va adonar que fins i tot la menor molèstia, com la de la diferència de temperatura de l’aire entre els dos costats de la balança, obviaria la força minúscula que volia mesurar. Cavendish va col·locar l’aparell en una habitació tancada dissenyada perquè pogués moure els pesos des de fora. Va observar l’equilibri amb un telescopi. En mesurar fins a quina distància es va moure la varilla i quant va durar aquest moviment, Cavendish va poder determinar la força gravitatòria entre els pesos més grans i més petits. A continuació, va relacionar aquesta força amb el pes de les esferes més grans per determinar la densitat mitjana de la Terra de 5,48 vegades la de l'aigua o, en unitats modernes, de 5,48 grams per centímetre cúbic, a prop del valor modern de 5,51 grams per centímetre cúbic.
L’experiment Cavendish va ser significatiu no només per mesurar la densitat de la Terra (i per tant la seva massa), sinó també per demostrar que la llei de la gravitació de Newton funcionava a escales molt més petites que les del sistema solar. Des de finals del segle XIX, els refinaments de l’experiment Cavendish han s'ha utilitzat per determinar G.
