Thí nghiệm Cavendish, đo lực hấp dẫn giữa các cặp khối cầu chì, cho phép tính giá trị của hằng số hấp dẫn, theo định luật vạn vật hấp dẫn của Newton, lực hấp dẫn giữa hai vật (F) bằng G nhân với tích của khối lượng của chúng (m 1 m 2) chia cho bình phương khoảng cách giữa chúng (r 2); nghĩa là, F = Gm 1 m 2 / r 2. Thí nghiệm được thực hiện vào năm 1797, 98 bởi nhà khoa học người Anh Henry Cavendish. Ông đã làm theo một phương pháp được quy định và sử dụng một bộ máy được chế tạo bởi người đồng hương là nhà địa chất học và nhà thiên văn học John Michell, người đã chết năm 1793.
Thiết bị có sự cân bằng xoắn: một thanh gỗ được treo tự do từ một sợi dây mỏng và một quả cầu chì nặng 0,73 kg (1,6 pound) được treo từ mỗi đầu của thanh. Một quả cầu lớn hơn nhiều, nặng 158 kg (349 pounds), được đặt ở mỗi đầu của cân bằng xoắn. Lực hấp dẫn giữa mỗi trọng lượng lớn hơn và mỗi trọng lượng nhỏ hơn đã kéo các đầu của thanh sang một bên dọc theo thang chia độ. Sự hấp dẫn giữa các cặp trọng lượng này đã bị chống lại bởi lực phục hồi từ một vòng xoắn trong dây, khiến cho thanh di chuyển từ bên này sang bên kia giống như một con lắc nằm ngang.
Cavendish và Michell đã không nghĩ rằng thí nghiệm của họ là một nỗ lực để đo G. Việc xây dựng định luật hấp dẫn của Newton trong hằng số hấp dẫn đã không xảy ra cho đến cuối thế kỷ 19. Thí nghiệm ban đầu được nghĩ ra để xác định mật độ Trái đất.
Michell có khả năng có ý định di chuyển trọng lượng bằng tay, nhưng Cavendish nhận ra rằng ngay cả sự xáo trộn nhỏ nhất, chẳng hạn như sự chênh lệch nhiệt độ không khí giữa hai bên của cân, sẽ tràn ngập lực nhỏ bé mà anh ta muốn đo. Cavendish đặt bộ máy trong một căn phòng kín được thiết kế để anh ta có thể di chuyển trọng lượng từ bên ngoài. Anh quan sát sự cân bằng bằng kính viễn vọng. Bằng cách đo khoảng cách mà thanh di chuyển từ bên này sang bên kia và chuyển động đó mất bao lâu, Cavendish có thể xác định lực hấp dẫn giữa các trọng lượng lớn hơn và nhỏ hơn. Sau đó, ông đã liên kết lực đó với trọng lượng của các quả cầu lớn hơn để xác định mật độ trung bình của Trái đất bằng 5,48 lần so với nước, hoặc, trong các đơn vị hiện đại, 5,48 gram trên mỗi cm khối gần với giá trị hiện đại 5,51 gram trên mỗi cm khối.
Thí nghiệm Cavendish có ý nghĩa không chỉ để đo mật độ Trái đất (và cả khối lượng của nó) mà còn chứng minh rằng định luật hấp dẫn của Newton hoạt động trên quy mô nhỏ hơn nhiều so với hệ mặt trời. Từ cuối thế kỷ 19, các sàng lọc của thí nghiệm Cavendish đã đã được sử dụng để xác định G.
