如何给地球称重？如果问阿基米德的话，他可能就要说“给我一个支点看看”。但是很遗憾的是，这条路行不通。因为质量和重量是两个不同的属性，在宇宙中和地球上，这两个概念截然不同。它们之间的换算在当代人的视角里看起来格外简单。但是为了能搞清楚地球到底有多重，人类为此花费了100多年的时间进行研究。

牛顿带来的理论

1687年，艾萨克·牛顿发表了《自然哲学的数学原理》，在其中提到了万有引力定律。牛顿认为重力、质量及距离之间，存在着一个比值，也就是我们日后所熟悉的万有引力常数，只不过当时他还没算出来。就是这么简单的一个数字，难住了科学家们上百年。原因很简单，这个数字太小了，引力太小了。

地球如此大的一颗行星，对人的引力才几百牛，所以对于正常尺度的物体来说，引力几乎可以被忽略不计。但凡测量的结果稍微有点误差，最终算出来的结果就是天差地别。当时牛顿也说要不要做个实验来测测看？在他的手稿中我们看到了这样的实验思路：按照万有引力定律来看，如果我们在一个足够大的物体，比如一座山附近的话，除了受到脚下地球的引力外，还会受到一个侧向山体的引力作用。

换句话说，如果放一个铅锤在山边上的话，那它就不会保持绝对垂直，而是应该偏移了几度才对。接下来我们只需要进行一些简单的数学计算，就可以推断出地球的最终质量了。但很可惜，在那个年代，测量仪器的精度不够，在手稿中牛頓也提到了，“即使有一座高4000米，宽8000米的山脉放在眼前，引力引起的偏移也不到两角分（1度=60角分=3600角秒），完全观测不到。”所以当时牛顿就犯了难，他虽然找到了测量地球质量的办法，但是却缺乏一个足够精准的工具。

第一次测量实验

1738年，一对法国天文学家，皮埃尔·布格（Pierre Bouguer）和夏尔·玛丽·德·拉·孔达米纳（Charles Marie de La Contamine）率先展开了实验，他们在南美洲的钦博拉索山做测量地球周长的实验时，“顺便”做了一下牛顿提出的摆锤实验，结果这一“顺便”还真给他们做出结果了。

两人在山的南北两面都观察了一下垂线，测量结果是这条垂线存在着8角秒左右的差距，但这个偏移的角度比牛顿预想的还要小得多。不过遗憾的是他们当时测量的设备都太过简陋，于是就没有继续钻研下去。