第四章事物的測定(5)
此後不久，馬斯基林回到英國，成為皇家天文學家，而梅森和狄克遜--這時候顯然更加成熟--啟程前往美洲，度過漫長而時常是險象環生的4年。他們穿越393公里危險的荒原，一路上搞測量工作，以解決威廉·佩恩和巴爾的摩勳爵兩人地產之間的以及他們各自殖民地--賓夕法尼亞和馬裡蘭--之間的邊界糾紛。結果就是那條著名的梅森-狄克遜線。後來，這條線象徵性地被看做是美國奴隸州和自由州之間的分界線。（這條線是他們的主要任務，但他們 還 進行了幾次天文觀測。其中有一次，他們對1度經線的長度作了當時那個世紀最精確的測量。由於這項成就，他們在英國贏得了比解決兩位被寵壞了的貴族之間的邊界糾紛高得多的讚揚。）回到歐洲以後，馬斯基林與他的德國和法國同行不得不下結論，1761年的凌日觀測工作基本失敗。具有諷刺意味的是，問題之一在於觀測的次數太多。把觀測結果放在一起，往往證明互相矛盾，無法統一。成功繪製金星凌日圖的卻是一位不知名的約克郡出生的船長，名叫詹姆斯·庫克。他在塔希提島一個陽光普照的山頂上觀看了1769年的凌日現象，接著又繪製了澳大利亞的地圖，宣佈它為英國皇家殖民地。他一回到國內，就聽說法國天文學家約瑟夫·拉朗德已經計算出，地球到太陽的平均距離略略超過1.5億公里。（19世紀又發生兩次凌日現象，天文學由此得出的距離是1.4959億公里，這個數字一直保持到現在。我們現在知道，確切的距離應該是1.495 978 706 91億公里。）地球在太空中終於有了個方位。
梅森和狄克遜回到英國，成了科學上的英雄；但是，不知什麼原因，他們的夥伴關係卻無可挽回地破裂了。考慮到他們經常出現在18世紀的重大科學活動中，對這兩個人的情況知道得如此之少，這是很引人注目的。沒有照片，極少文字資料。關於狄克遜，《英國人名詞典》巧妙地提到，他"據說生在煤礦裡"，然後讓讀者去發揮自己的想像力，提供合理的解釋。《詞典》接著說，他1777年死於達勒姆。除了他的名字和他與梅森的長期夥伴關係以外，別的一無所知。
關於梅森的情況，資料稍多一點。我們知道，1772年，他應馬斯基林的請求，奉命尋找一座山，供測量引力偏差之用；最後，他發回報告，他們需要的山位於蘇格蘭高地中部，就在泰湖那裡，名叫斯希哈林山。然而，他怎麼也不肯花一個夏天來對它進行測量。他再也沒有回到現場。人們知道，他的下一個活動是在1786年。他突然神秘地帶著他的妻子和8個孩子出現在費城，顯然窮困潦倒，令人慘不忍睹。他18年前完成測量工作以後沒有回過美洲，這次回來沒有明顯的理由，也沒有朋友或資助人迎接他。幾個星期以後，他死了。
由於梅森不願意測量那座山，這個工作落在了馬斯基林身上。1774年夏天，有4個月時間，馬斯基林在一個遙遠的蘇格蘭峽谷的帳篷裡指揮一組測量員。他們從每個可能的位置作了數百次測量。要從這麼一大堆的數據中得出那座大山的質量，需要進行大量而又枯燥的計算。承擔這項工作的是一位名叫查爾斯·赫頓的數學家。測量員們在地圖上寫滿了幾十個數據，每一個都表示山上或山邊某個位置的高度。這些數字真是又多又亂。但是，赫頓注意到，只要用鉛筆把高度相等的點連起來，一切就顯得很有次序了。實際上，你馬上可以知道這座山的整體形狀和坡度。於是，他發明了等高線。
根據斯希哈林山的測量結果，赫頓計算出地球的質量為5000萬億噸。在此基礎上，可以推算出太陽系裡包括太陽在內的所有主要天體的質量。因此，我們從這一次實驗知道了地球、太陽、月球和其他行星及其衛星的質量，另外 還 發明了等高線--這一個夏天的收穫真是不小。
然而，不是人人都對結果感到很滿意。斯希哈林山實驗的不足之處在於，你不知道該山的真正密度，因此不可能得出一個真正確切的數字。為了方便起見，赫頓假設這座山的密度與普通石頭相等，即大約是水的密度的2.5倍，但這不過是根據經驗所作的估計。
有一個人把注意力轉向這個問題。他是個鄉下人，名叫約翰·米歇爾，家住約克郡人跡稀少的桑希爾村。儘管環境偏僻而簡陋，米歇爾卻是18世紀一位偉大的科學思想家，深受人們的尊敬。
尤其是，他認識到地震的波動性質，對磁場和引力進行了大量創造性的研究，比任何人都早200年設想過黑洞的存在，這是相當了不起的--連牛頓都跨不出這麼一大步。當德國出生的音樂家威廉·赫歇爾認為自己生活中的真正興趣是天文學的時候，他就是向米歇爾討教了天文望遠鏡的製作方法。自那以來，行星科學界一直對他懷有感激之情。1然而，在米歇爾的成就當中，最精巧或最有影響的莫過於他自己設計、自己製作的一台用於測量地球質量的儀器。不幸的是，他生前沒能完成這項試驗。這項試驗以及必要的設備都傳給了一位傑出而又離群索居的倫敦科學家，他的名字叫亨利·卡文迪許。
卡文迪許本身就是一部書。他生於一個生活奢華的權貴家庭--祖父和外祖父分別是德文郡公爵和肯特公爵--是那個年代最有才華而又極其古怪的英國科學家。幾位作家為他寫過傳記。用其中一位的話來說，他特別靦腆，"幾乎到了病態的程度"。他跟任何人接觸都會感到侷促不安，連他的管家都要以書信的方式跟他交流。