早在公元200多年前,古希腊数学家埃塞托色尼就利用太阳光直射原理,估算出了地球的直径,得到的数值和实际值非常接近。
理论上加上地球平均密度就可以得到地球质量,但是直到20世纪以前,人类都不知道地球内部的结构,地表岩石的平均密度在3g/cm^3左右,地球平均密度为5.5g/cm^3,因为地球内部有着致密的铁镍核心,密度高达10g/cm^3。
在17世纪,牛顿建立万有引力定律,理论上利用地球半径和表面重力加速度,就可以计算出地球质量。
但是利用万有引力计算地球质量的方法,依赖于万有引力常数G的数值,牛顿虽然提出了万有引力定律,但是万有引力的强度实在太微弱了,当时的条件很难利用实验得出G的数值。
直到100多年后的1789年,英国科学家卡文迪许利用精密的扭秤实验,首次得到了万有引力常数的值,当时得到的数值为G=6.754×10^-11N·m^2/kg^2,这个测量精度一直保持到1969年,而现在最精确的数值为G=6.67259×10^-11N·m^2/kg^2。