最早人類想透過計算出地球的直徑，然後計算出地球的體積，體積乘以密度得出地球的質量。後來發現地球的密度分佈太不均勻了，這一辦法就廢了。

後來牛頓發現了萬有引力，並且發現了引力的關係，即引力和兩個物體的質量乘積成正比，與距離的平方成反比。

然後很多科學家就設想了這樣的試驗，使用兩個鉛球，測量他們之間的引力，得出一個係數，即測得F=G*M*m/R^2其中的G的數值。然後再測量一個鉛球所受的重力，即鉛球和地球之間的引力。因為上式中m的數值是鉛球的重量，R是地球的半徑已經測得了，F是鉛球受到的重力，那麼只需要測得G，就可以計算出來地球質量M了。

所以問題就是怎樣精確的測得兩個鉛球互相的引力，從而求出G。

科學家們設計了很多種試驗，例如從很高的地方垂直懸掛兩個重物來測量互相之間引力導致的偏移量。但是都失敗了，因為如此之小的兩個鉛球或者其他重物之間的引力實在太小了，實驗誤差太大。

卡文迪許在1798年，發明了一個新的測量裝置，即使用類似啞鈴的懸掛重物受到另一個物體的引力吸引，透過反射很長光線來擴大微小的偏移數值，最終測得了較為精確的一個G值。最終測得了地球的質量大概為60萬億億噸。（現在測得較為精確的地球質量為5.965×10^24kg）

不僅僅是測量地球的質量。有了較為精確的萬有引力常數G，即可透過計算地球環繞太陽的軌道，計算出等於地球和太陽引力數值相等的離心力，繼而直接計算出太陽的質量。當然，其他天體也同理。

哦，對了，萬有引力常數至今仍是帶有誤差的測量值。咳咳，地球人的科技弱爆了。

我們賴以生存的地球是太陽系內側的第三顆行星，位於宜居帶內的它70%的表面被液態水覆蓋，強大的磁場和厚密的大氣層一起護佑著這顆藍色星球。

太陽系八大行星中地球質量排名第五，具體為60萬億億噸，平均半徑6371km，表面積5.1億平方公里，然而相比半徑和表面積這些資料，人們對於地球的質量資料疑惑顯然更加強烈，那麼地球質量究竟是如何得出來的呢？

牛頓於1697年發現了萬有引力定律，隨後便敏銳的意識到只要知曉重力加速度以及地球半徑還有萬有引力常量就可以根據萬有引力公式可以求出地球質量，前兩個資料很容易獲得，而萬有引力常量的測定卻不那麼容易。

牛頓最早想到的辦法是在一座山的旁邊吊一條鉛垂線，理想情況下山的質量產生的引力會吸引鉛垂線，進而科學家就能測定引力常量，然而實際操作過程中風力將過長的鉛垂線不斷搖晃，實驗一直無法成功。

時光一轉來到了18世紀，年輕的卡文迪許根據吸收鉛錘線法的弊端之後透過模仿約翰.米歇爾此前測量磁力的方法制造出了“啞鈴”狀的引力常量測量裝置，希望透過細絲的扭轉程度來反應出引力常量，然而啞鈴狀的兩個大小鉛球之間的引力太過微弱，細絲的扭轉遠遠達不到觀測要求。

然而年輕的卡文迪許並沒有灰心，而是創造性的將一面鏡子加入到了測量裝置中，這樣一來細絲微弱的扭動就會被鏡子靈敏的捕捉到，從而遠方刻度尺上的光點也會明顯移動。

此後卡文迪許將這種裝置命名為“扭秤”，在解決了可能存在的空氣流動干擾和地面振動干擾後，1798年，67歲的卡文迪許公佈了他測量的地球質量：5.965*10的24次方千克，也就是我們現在說的60萬億億噸。

在普通人看來無法測量的地球質量，被科學家們用發現總結出公式結合嚴謹的實驗結果測量了出來，此後的科學家還用來相同的辦法測量了太陽系其他天體的質量，萬有引力常量也在此過程中被不斷精確。

記得人教版物理課本第一冊中出現的咬住自己尾巴的銜尾蛇嗎？課本中用這條蟒蛇代表宇宙的尺度，從最小的尺度弦10^-35m到可觀測的宇宙範圍930億光年，蛇頭和蛇尾的尺度對人類來說都是難以測量的，最接近人體尺度的物體是最容易測量的。

現在測量地球質量有多種方法，而且經度很高，但對於早期人類來說，測量地球質量是比較困難的。

第一個較準確的測量出地球質量的科學家是卡文迪許，一個物理學和化學上的天才，牛頓在1687年在《自然哲學的數學原理》中提到物體中普遍受到地球的引力，且大小它們各自的質量呈正比。

正是牛頓的這部著作給了卡文迪許靈感，按照牛頓的表述物體受到地球的引力可以寫為mg=G*M*m/（r^2），地球的質量M=gr^2/G，地球半徑那是已經較為準確的測量到了，達文迪許意識到只要知道了這個引力系數就能計算出地球的質量。

卡文迪許設計了一個現在看來都非常巧妙的實驗——卡文迪許實驗。

如上圖的裝置，由於引力只有再大噸位的兩個物體間才表現的明顯，如地球和月亮，之前人們直接測量過兩個鉛球之間的引力，由於太小了根本無法直接測量到，於是他設計瞭如上巧妙的裝置，在知道扭矩的金屬絲上固定一面鏡子，金屬絲連線的T型架兩端固定兩個已知質量的金屬球m，距離r處放兩個更大的金屬球M，鏡子轉變一個小角度，透過光線延長放大就會有一個大角度的偏轉。

這樣就計算出金屬絲的扭矩，從而計算出兩個金屬球之間的引力，也就計算出引力系數G，這個值被稱為引力常量。

憑藉此實驗，卡文迪許成為較準確測量地球質量的第一人，測量出地球質量大約是6.0*10^24千克，與現在公認值5.965*10^24千克相差無幾。