人們都非常想知道：地球的質(zhì)量是多少呢？
問題似乎不難，只要知道地球的密度就可行了，質(zhì)量=體積×密度 。
然而，地球各組成部分的密度并不相同，差別很大 。另外，地球中心的密度根本沒辦法知道 。
所以有人斷言，“人類永遠不會知道地球的質(zhì)量! ”
首先向這句話發(fā)起挑戰(zhàn)的是大科學家艾薩克·牛頓（Isaac Newton，1643～1727年） 。
1687年 ， 他提出了萬有引力定律：“任何兩個物體都是互相吸引的，引力大小與這兩個物體質(zhì)量的乘積成正比 ， 與它們中心距離的平方成反比 。”
理論上講，可以預先設(shè)定一個物體的質(zhì)量m1，并預設(shè)這個物體和地球的距離r，如果能測出地球和這個物體間的引力F1=F2，地球的質(zhì)量就可以根據(jù)萬有引力定律的公式計算出來了 。
然而，在公式中還含有一個比例系數(shù)G ， 被稱為“引力常數(shù)” 。
如果確定不了引力常數(shù)G ， 這一計算是沒有辦法完成的 。
顯然，要“稱出地球的質(zhì)量”，關(guān)鍵是先要確定引力常數(shù)G 。
那么，怎樣去確定這個引力常數(shù)G呢？
至少有兩個辦法，一個辦法是預設(shè)兩個物體的質(zhì)量（m1、m2）和距離r ， 再直接測定這兩個物體間的引力F1=F2，就能確定引力常數(shù)G 。
另一個辦法是“鉛垂線偏向法”，測定大山附近鉛垂線在引力作用下的偏轉(zhuǎn)角度，也就是說，確定r的變化，這樣也能確定引力常數(shù)G 。
牛頓采用第一個方法，精心設(shè)計了幾個實驗，可惜都失敗了 。
他經(jīng)過粗略的推算發(fā)現(xiàn)，一般物體之間的引力太微小了，根本測不出來 。
牛頓沒有去嘗試“鉛垂線偏向法” 。他去世以后，不斷有人去嘗試這一方法 。
例如 ， 1750年，法國科學家布格爾到厄瓜多爾的琴玻拉錯山進行測量；
1774年，英國科學家馬斯基林在柏斯郡的一座陡峭懸崖上進行測量 。
但由于山風和各種振動的影響都遠遠超過山體和鉛球之間的微小引力，他們的實驗沒有取得任何有意義的數(shù)據(jù) 。
英國科學家米歇爾（John Michell，1724～1793年）對天文學、地質(zhì)學、光學和重力研究都十分熱衷 。為了測定物體間的引力，他在晚年時設(shè)計了一臺扭稱 。
然而，沒等開始實測 ， 他就去世了 。去世前，他把這臺扭稱送給了好朋友亨利·卡文迪許（Henry Cavendish，1731～1810年） 。
他知道，卡文迪許也在想辦法測量引力 。
（圖片來源：公共網(wǎng)絡(luò)）
英國科學家卡文迪許熱衷于化學和物理學研究 ， 做了很多著名的實驗，如制取氫氣、燃燒氫氣得到水等 。
他從米歇爾那里得到扭稱后，進行了改造 ， 增加了一個反光鏡，可以測到扭稱的微小轉(zhuǎn)動 。
為了避免環(huán)境干擾，卡文迪許把扭稱安裝在一個古老城堡里 ， 并從屋外進行觀測 。
經(jīng)過幾年的觀測和計算，1798年，卡文迪許公布了他測定的引力常數(shù)值 ， G=6.67×10?11N·m2/kg2，然后他計算出了地球的質(zhì)量是
5.96×1024 kg，約為60萬億億噸 。
這一數(shù)值非常接近現(xiàn)代的測量值：5.965×1024 kg 。
卡文迪許被譽為“第一個稱地球的人” 。他還進一步計算出地球的平均密度是5.448 g/cm3 。
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