一个人想要量体重，简直再容易不过。可是，如果让你给地球量一量“体重”，你能做到吗？
这个问题，就好像一个人把自己举起来、或者靠左脚踩右脚然后右脚踩左脚就能飞起来一样，看起来根本就是矛盾的。不过，科学家偏偏就能把这种事变为可能。
对于这个问题，科学家们一直没有停止过好奇，却苦于没有好的工具来测量。从牛顿1687年提出万有引力定律、指出两个物体之间的引力与质量成正比、距离的平方成反比开始，科学家们就希望利用万有引力定律来计算地球的质量。
大家知道，万有引力公式是：
其中m和M是两个物体的质量，r就是二者之间的距离，F是二者之间的引力。由于一个物体的重量和它与地球之间的万有引力大小很容易换算，当时人们也已经计算出地球的半径。所以，只要知道万有引力常数，就可以轻松计算出地球的质量了。
尴尬之处就在于，牛顿老师傅“拉了屎”却没“擦屁股，虽然提出了万有引力定律，但是连他自己也不知道怎么算出这个万有引力常数。
坑人。
那么，这个常数到底应该怎么测呢？
所以，人们需要先利用地球以外的两个物体，计算出二者之间的引力，就可以算出万有引力常数。可是，我们知道，万有引力只有在天体之间才会有明显的数值，我们平时生活中的物体之间的万有引力极小，该怎么计算呢？
在牛顿之后大约100年，终于又有一位科学大神站了出来，他叫卡文迪许。
卡文迪许24岁毕业于剑桥大学，29岁就入选了英国皇家学会，可以说是少年英才。不仅如此，他还是个全才。化学元素周期表中第一个元素氢，就是由他发现的。而空气中氮气约占五分之四、氧气约占五分之一的比例（略有偏差，无碍大雅）也是他发现的。而在他死后，麦克斯韦整理他的文稿时，也发现他在电学方面有很大的成就。
作为那个年代的一尊科学大神，卡文迪许不可能对地球质量没有执念。
所以，回到刚开的问题：如何计算出万有引力常数？
卡文迪许不信邪，他偏要用人类世界的小物体，来计算出万有引力。于是，他学习了约翰·米切尔研究电磁学的装置，设计了著名的扭秤实验。这里，我们先看看简单的示意图：
首先，他将两对大小不同的球固定在两根杆上。其中大球和杆固定在下面，小球和杆由一根细丝悬挂起来。当两对球和杆以一定角度错开并接近时，就会在万有引力的作用下发生微小的靠近，带来角度的变化。这个角度的变化，就是测量万有引力的关键。学过大学物理的朋友会知道，只要知道一个物体的扭转系数，以及扭动的幅度，就可以计算出扭力的大小。在扭秤实验里，这个力就是万有引力。
那么，这个角度怎么计算呢？毕竟万有引力太小了，扭转的幅度用肉眼完全看不见。
两千多年前，孔子走在路上，拜了一个小孩为师。两千多年后，卡文迪许也从路边小孩的身上受到了启发。他看见几个小孩子在路上玩镜子，马上想到了自己的实验，找到了突破瓶颈的方法：光！
我们知道，即使角度再小，只要它的两个边延长到足够长，也会分开很远的距离。通过这个距离，就可以利用三角函数计算出角度。
卡文迪许马上回到实验室，在上面的细丝上挂了一面镜子，然后从很远的地方射来一束光，让它通过镜子反射到远处的一把刻度尺上。由于距离足够远，所以即便只偏离了极小的角度，但依然可以在刻度尺上偏移出一个肉眼能够识别的距离。
就这样，卡文迪许成功计算出了偏移的角度，从而计算出万有引力常数，从而计算出了地球质量：59.65万亿亿吨！
这个数字，和现在人类的公认值59.72万亿亿吨，几乎没有什么差别。
卡文迪许的成果，让人类终于知道了地球的质量。而地球质量的数值，对于人类接下来各种研究有具有着重要的意义。而万有引力常数的数值，也让人类计算出了太阳、月球等天体的质量。可以说，卡文迪许给人类走向太空，提供了阶梯。
当然，这个过程说得简单，其实卡文迪许经历了很多努力。上面的示意图，只是简化的，实际上卡文迪许的装置是这样的。
由于偏离幅度太过微小，他必须排除空气流动等一些列的干扰因素。而且，为了克服温度等周期性的影响，卡文迪许不得不把这个实验持续好几年才敢公布自己的数据。当他把地球的质量公布于全世界的时候，他已经是个67岁的老人了。
还是个孤寡老人。
直到1810年去世，卡文迪许都是单身。
为了感谢和纪念他的贡献，剑桥大学著名的物理实验室以他的名字来命名。这个实验室在1904~1989年培养了20名诺贝尔奖得主，甚至在巅峰时期，有“全天下一半的物理学发现都来自于卡文迪许实验室”的称号。
不过，最近一些年，人们对于卡文迪许是否真的计算出了万有引力常数，还有一定的争议。因为那时候还没有万有引力常数的概念，当时人们最好奇的其实是天体的密度，所以卡文迪许的实验核心也不是地球质量，而是通过质量来计算地球密度。
不过，不管怎么说，卡文迪许的贡献都是不可磨灭的。如果没有他对于地球质量的计算，不知道人类的许多科学理论，还要等多久才能进行。