卡文迪许实验室与牛顿虽然同是剑桥学派的产物，但两者相距一个多世纪，似乎并无关联。事实上呢?卡文迪许正是在牛顿力学的巨大阴影下诞生的。这是天才牛顿留给剑桥物理学家们的一个困惑，而解决困惑的方法正是建立卡文迪许实验室。
牛顿的影响力
英国新古典主义诗人亚历山大·蒲伯曾说“大自然和大自然的法则藏匿于黑夜之中／上帝说，让牛顿出世吧!／于是世界一片光明。”作为剑桥大学最引以为傲的校友——牛顿，在很多同侪眼中是整个人类历史中“最接近神”的人物。他的杰作：《自然哲学的数学原理》(人们常简称《原理》)一经问世，几乎颠覆了我们的历史。准确地说，是人类看待世界的眼光，不再相同。
牛顿的影响力究竟有多大?稍加叙述，我们就会惊叹科学革命之于人类的真正意义。
虽然牛顿本人怪异乖张，他聪明过人，而又离群索居，沉闷无趣。敏感多疑，注意力很不集中(据说，早晨他把脚伸出被窝以后，有时突然思潮汹涌，会一动不动地坐上几个小时)；虽然牛顿故意把《原理》一书写得极为晦涩难懂(《原理》一直被称为“最难看懂的书之一，那样就不会被他所谓的数学“门外汉”纠缠不休)，但这些都无碍于他的非凡成就。
《原理》的核心是牛顿的三大运动定律和万有引力定律。在它们的共同阐述下，突然之间，宇宙里的每种运动都说得通了。虽然F=G这个公式对我们大多数人来说根本没有实际用途，但至少我们欣赏它的优美、简洁。无论你走到哪里，只要做两个快速的乘法，一个简单的除法，就知道你的引力状况。这是人类提出的第一个真正有普遍意义的自然规律。
当然，牛顿的贡献远不止于此。以他的力学和宇宙论为代表的新科学通过法国伏尔泰、德国莫培督等人的宣传，很快兴起了法国的启蒙运动和德国的康德学派。席卷欧洲大陆的机械唯物论蓬勃发展，直接导致了法国百科全书派的勃兴。以狄德罗为代表的法国百科全书派是牛顿科学以及科学思想的忠实信徒。在他们的作用下，最终酝酿了法国大革命的爆发。一个科学观念和科学理论的建立，诱发了一次政治制度的大变革，这是实实在在的例子。
有些人指责牛顿把过多的兴趣倾注在炼金术以及反复无常的宗教活动上，尽管如此，他分配给科学的那一小部分注意力就足够引发近代科学在各个方面的大爆炸。牛顿的思考、行为方式总是与众不同。在学生时代，他觉得普通数学的局限性很大，便发明了一种崭新的形式——微积分，但有27年的时间对自己的这项发明守口如瓶，他还以同样的方式在光学领域工作，奠定了光谱学的基础，但还是过了30年后才把成果与别人分享。因为牛顿的力学体系包括了理论力学、粒子理论和决定论的方法论等，所以在它出现之后，诱发了近代科学各个方面的发展，这个发展势头蔓延至理论力学、热力学、电磁理论和各种应用力学，也包括道尔顿原子论、进化论和细胞理论。
另一方，科学家和工程师们将牛顿力学运用在机械和动力装置的发明和设计上，使蒸汽机、内燃机、电机、机床等相继诞生，催生了18世纪的蒸汽动力技术革命。以蒸汽动力技术为代表的第一次技术革命就这样在牛顿的故乡——英国发生。由于这次技术革命的带动，从1760年制成水力纺织机械开始，到1830年机床、火车、轮船的发明，而进入机器大生产时期止，这段时期就是著名的“英国工业革命”。
此时，英国凭借她先进的科学、技术和产业革命所积累的知识、技能、财富迅速走上富强之路，国力雄踞世界之首，又以坚船利炮洞开东西方各国大门，将大片陌生的领土收归为英属殖民地，成就日不落帝国的霸业。
这一系列不可抵挡的趋势，虽然不是牛顿创立的科学体系和思想的初衷，却是这个科学体系和思想产生的效果。
牛顿留下的困惑
牛顿建立的实验室，也是剑桥大学历史上的第一个实验室。接踵而至的是一系列叫人匪夷所思的实验。有一次，牛顿把一根用来缝制皮革的针插进眼窝，然后在眼珠和尽可能接近眼珠后部的骨头之间揉来揉去，目的只是为了看看会有什么事发生。结果，说来也怪，什么事也没有。另一次，牛顿瞪大眼睛望着太阳，能望多久就望多久，以便观察阳光对他视力的影响。这种疯狂的举动没有给牛顿本人造成严重的伤害，他只是不得不在暗室里待上几天，等着视力恢复。
剑桥拥有牛顿是大幸，但他离开之后这种太过辉煌的历史就会变成沉重的包袱，压在后辈身上，成为一种不幸。所谓长江后浪推前浪，对于剑桥物理学的学子来说，前浪是海啸，后浪是水花儿，眼看着将要死在沙滩上。
牛顿的治学道路吸引科学家们顶礼膜拜，纷纷致力于理论力学和数学的研究，使英国成为数学和理论物理之邦，同时也出现了畸形发展的局面。孤芳自赏的理论科学家们顽固地将科学带向重理论轻应用的局面，置技术于不屑一顾，好像搞技术、应用科学就降低了科学的地位。这种倾向直接导致了科学家在英国的产业革命中缺席，使蓬勃发展的产业技术革命成为工匠和手工业者活跃的领地。理论与技术的严重脱节和人才与知识的衰退老化成为英国产业革命中暴露出来的尖锐问题。
与此同时，18世纪末至19世纪初，在欧洲大陆却出现了大相径庭的科学局面。法国大革命之后的资产阶级教育革命，使教育平权制度在法国建立，同时理论科学与应用科学的结合也更趋紧密。随着拿破仑入侵德国，这种先进的高等教育理念也被一同带到了德国。德、法两国不但在高等教育质量上有了空前的提高，在实验物理上也获得了长足的发展：1895年德国人威廉·伦琴在维尔茨堡大学发现了x射线，次年法国人亨利·贝克勒发现了放射现象。
邻国科学技术水平的迅速崛起和本国产业革命中层出不穷的新问题向科学界发出的挑战使年轻一代的英国科学家们坐立难安，危机感日益加重。他们不得不思考牛顿治学之路留下的困惑，是选择继续追随，还是另辟蹊径?
卡文迪许的诞生
在十字路口张皇的英国物理学界面临着何去何从的选择。一方面年轻一辈的科学家开始在鼎鼎大名的英国皇家学会掀起改革浪潮，著书立说揭露皇家学会成员年龄老化的问题，推举年轻有为的天文学家赫希尔、物理学家法拉第担任皇家学会主席(两人最终都在选举中落败)；另一方面当时亲政的维多利亚女王的丈夫阿尔伯特亲王(在德国出生)，决定采取一种自上而下的方式干预科学界未来的命运。
亲王的想法不久得到了英国首相的支持，政府的决策是，自1851年开始，在英国改革研究生体制和建立实验物理学科，剑桥大学成为试点。当时，剑桥大学的校长是威廉姆·卡文迪许，他和英国著名的物理学家、化学家、发现了空气的组成并将氢和氧化合成水的亨利·卡文迪许是本家。威廉姆·卡文迪许又是维多利亚时代英格兰的“钢铁大王”，为了贯彻亲王和政府的改革决心，1870年，他向剑桥大学捐赠了6300英镑，建立了卡文迪许物理实验室，设立了实验物理教授职位。
从1871年到1873年间建起的卡文迪许实验室是英国第一所正规的公立物理试验室，它的成立标志着英国物理学进入了发展实验物理的阶段，而这个转折恰与现代物理学的实质——实验相吻合。卡文迪许的建立使从实验出发参与现代科学革命成为一种可能，同时也使英国在继牛顿力学体系光照世界科学史之后再次引领现代科学革命成为一种必然。