這個(gè)問(wèn)題，看來(lái)知道答案的人并不多。

最初對(duì)地球質(zhì)量的測(cè)量，是來(lái)自牛頓理論。按照理論，地球表面物體所受的重力，大致等于該物體與地球之間的萬(wàn)有引力。列出公式后，稍作推導(dǎo)就能寫(xiě)出一個(gè)關(guān)于地球質(zhì)量的計(jì)算式，它只取決于物體在地球表面上的重力加速度、地球表面的球體半徑、以及萬(wàn)有引力常數(shù)。知道以上三個(gè)數(shù)據(jù)，就能算出地球的總質(zhì)量。（嚴(yán)格講來(lái)，還要考慮物體隨地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的向心力的影響，知道當(dāng)?shù)氐木暥染涂梢杂?jì)算出來(lái)。一般情況下，即使忽略這一項(xiàng)，也沒(méi)有太大的誤差。本文對(duì)此類次要的影響因素不再贅述）

這三個(gè)數(shù)據(jù)當(dāng)中，前兩個(gè)相對(duì)好辦。重力加速度很好測(cè)量。地球的半徑稍微麻煩一些，但借助天文觀測(cè)，可以測(cè)量出陸地上一度經(jīng)線的長(zhǎng)度數(shù)值，進(jìn)而推算出整個(gè)地球的經(jīng)線長(zhǎng)度（地球的半圓周長(zhǎng)度）和地球半徑。事實(shí)上，傻傻的地球物理學(xué)家甚至硬生生地測(cè)出了在赤道附近的一度經(jīng)線與靠近極地的一度經(jīng)線的長(zhǎng)度差異。

真正麻煩的是對(duì)萬(wàn)有引力常數(shù)的測(cè)量。

牛頓推測(cè)（當(dāng)然只能是推測(cè)），一個(gè)靠近大山的鉛錘線，由于同時(shí)受到大山和地球（除去這座大山的剩余部分）的引力作用，（鉛錘線）會(huì)稍稍向著大山傾斜，這樣的“鉛錘線”，其方向并不會(huì)完全的指向地心。如果能夠測(cè)出這個(gè)微小的差異，并且知道山的質(zhì)量的話，就能算出萬(wàn)有引力常數(shù)，進(jìn)而知道地球的質(zhì)量。（之所以需要一座山，是因?yàn)檫@個(gè)質(zhì)量對(duì)象必須有足夠大的質(zhì)量和密度，使得“鉛錘線”的這種差異更為顯著，更容易被觀測(cè)出來(lái)。）

英國(guó)人沿著這個(gè)思路，專門(mén)找到了一座外形比較規(guī)則的大山，測(cè)量出山的體積，進(jìn)而真的算出了山的質(zhì)量。據(jù)說(shuō)，地理測(cè)繪中常用到的等高線，就是在這個(gè)測(cè)量過(guò)程中發(fā)明出來(lái)的。必須承認(rèn)，那時(shí)候的英國(guó)人，吃苦耐勞的精神真是非同一般，換成現(xiàn)在的中國(guó)人，恐怕沒(méi)幾個(gè)有這份閑心搞這種基礎(chǔ)研究——研究的結(jié)果顯然換不來(lái)任何報(bào)酬。

遺憾的是，流血流汗最終的結(jié)果是徒勞無(wú)功。山的質(zhì)量倒是測(cè)出來(lái)了，對(duì)鉛錘線的差異的測(cè)量卻完全失敗了。原因是風(fēng)的影響，已經(jīng)過(guò)長(zhǎng)的鉛錘線在各種擾動(dòng)作用下產(chǎn)生的振動(dòng)，這些干擾因素的作用超過(guò)了科學(xué)家試圖觀測(cè)的效應(yīng)。事后回想起來(lái)，干嘛不把兩件事的先后順序倒過(guò)來(lái)呢？害得大家白白忙活了好幾個(gè)月（其實(shí)也并沒(méi)有白忙，他們至少發(fā)明了等高線）。

鉛錘線法失敗了，對(duì)于地球質(zhì)量（或者萬(wàn)有引力常數(shù)）的測(cè)量，科學(xué)家們一時(shí)間是束手無(wú)策無(wú)計(jì)可施。直到一位性格極端孤僻的科學(xué)怪物隆重登場(chǎng)——他就是亨利.卡文迪許。此人是貴族出身，祖父和外祖父都有爵位。不知道為什么，卡文迪許幾乎完全不能與人接觸，據(jù)說(shuō)，連他的管家都只能以書(shū)信的方式與他交流——他的科學(xué)成就居然沒(méi)有因此而湮滅無(wú)聞，真是令人慶幸的一件事情。

起先，參考別的實(shí)驗(yàn)裝置，卡文迪許想出他的實(shí)驗(yàn)方案：利用兩對(duì)質(zhì)量、密度、形狀大小都完全相同的鉛球，產(chǎn)生一對(duì)大小相等的萬(wàn)有引力，這兩個(gè)力被用來(lái)形成一個(gè)力矩，這個(gè)力矩施加到一根（被用來(lái)懸掛其中兩個(gè)鉛球的）細(xì)絲線上。移走另兩個(gè)（不與絲線相連的）鉛球，萬(wàn)有引力消失為零，絲線的扭轉(zhuǎn)就會(huì)消失。由于絲線的扭轉(zhuǎn)剛度是已知的，測(cè)出絲線的扭轉(zhuǎn)前后的角度差，就能計(jì)算出力矩的大小，進(jìn)而計(jì)算出每一對(duì)鉛球之間的萬(wàn)有引力的大小。由于鉛球的質(zhì)量、鉛球之間的距離都是已知的，萬(wàn)有引力常數(shù)可以根據(jù)牛頓的引力定律直接計(jì)算出來(lái)。但是，令人遺憾的是，鉛球之間的萬(wàn)有引力實(shí)在是太微弱了，小到絲線扭轉(zhuǎn)的角度根本就測(cè)不出來(lái)。實(shí)驗(yàn)陷入了困境。

經(jīng)過(guò)苦苦思索，卡文迪許終于找到了一個(gè)絕妙的方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)所需要的精密測(cè)量。他把整套裝置放進(jìn)一間空曠的暗室（引力與距離的平方成反比，因此空曠而封閉的大房間才有足夠的距離，可以有效排除其它物體的引力產(chǎn)生的干擾，同時(shí)避免了風(fēng)和其它物體的振動(dòng)），只留一束光從一個(gè)固定的角度照射進(jìn)來(lái)。在那根絲線上放一面小鏡子，把這束光反射的一個(gè)帶有刻度的尺子上。鉛球之間的萬(wàn)有引力形成的力矩使得絲線扭轉(zhuǎn)，鏡子隨絲線扭轉(zhuǎn)時(shí)，被它反射的光斑就在刻度尺上移動(dòng)。就這樣，極其微小，難以測(cè)量的角度被顯著地放大了。

為了排除實(shí)驗(yàn)觀測(cè)者本人的萬(wàn)有引力，在進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，卡文迪許是退到房間之外的，只利用一個(gè)事先放置好的望遠(yuǎn)鏡，來(lái)觀測(cè)光斑在刻度尺上的位置。只是在需要放置或移除用來(lái)產(chǎn)生萬(wàn)有引力的另兩個(gè)鉛球時(shí)，才會(huì)短暫地進(jìn)入房間。

就這樣，經(jīng)過(guò)艱辛的努力，卡文迪許最終成功地測(cè)出了萬(wàn)有引力常數(shù)的大小，同時(shí)也得到了地球質(zhì)量數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)精度是如此之高，直到今天它的結(jié)果也沒(méi)有多大的改變。這個(gè)實(shí)驗(yàn)被稱為卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)，是物理學(xué)歷史上最為精密的實(shí)驗(yàn)。劍橋大學(xué)的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室，就是為了紀(jì)念他對(duì)科學(xué)的偉大貢獻(xiàn)而命名的。

另：卡文迪許一家很有民望且多金。麥克斯韋創(chuàng)立卡文迪許實(shí)驗(yàn)室時(shí)，他的一位近親（威廉.卡文迪許）時(shí)任劍橋大學(xué)校長(zhǎng)，私人捐贈(zèng)了一大筆錢(qián)財(cái)給實(shí)驗(yàn)室。事實(shí)證明，他的這一舉動(dòng)實(shí)在是極為深謀遠(yuǎn)慮?？ㄎ牡显S實(shí)驗(yàn)室在當(dāng)今世界科研機(jī)構(gòu)中的崇高地位，為他自己贏得了極好的歷史名譽(yù)。

如果俺家跟他們一樣有錢(qián)，是不是也有機(jī)會(huì)青史留名呢？俺再次陷入了嬸嬸的思考……??????