此后不久，馬斯基林回到英國(guó)，成為皇家天文學(xué)家，而梅森和狄克遜--這時(shí)候顯然更加成熟--啟程前往美洲，度過漫長(zhǎng)而時(shí)常是險(xiǎn)象環(huán)生的4年。他們穿越393公里危險(xiǎn)的荒原，一路上搞測(cè)量工作，以解決威廉·佩恩和巴爾的摩勛爵兩人地產(chǎn)之間的以及他們各自殖民地--賓夕法尼亞和馬里蘭--之間的邊界糾紛。結(jié)果就是那條著名的梅森-狄克遜線。后來，這條線象征性地被看做是美國(guó)奴隸州和自由州之間的分界線。（這條線是他們的主要任務(wù)，但他們還進(jìn)行了幾次天文觀測(cè)。其中有一次，他們對(duì)1度經(jīng)線的長(zhǎng)度作了當(dāng)時(shí)那個(gè)世紀(jì)最精確的測(cè)量。由于這項(xiàng)成就，他們?cè)谟?guó)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贊揚(yáng)。）

回到歐洲以后，馬斯基林與他的德國(guó)和法國(guó)同行不得不下結(jié)論，1761年的凌日觀測(cè)工作基本失敗。具有諷刺意味的是，問題之一在于觀測(cè)的次數(shù)太多。把觀測(cè)結(jié)果放在一起，往往證明互相矛盾，無法統(tǒng)一。成功繪制金星凌日?qǐng)D的卻是一位不知名的約克郡出生的船長(zhǎng)，名叫詹姆斯·庫(kù)克。他在塔希提島一個(gè)陽光普照的山頂上觀看了1769年的凌日現(xiàn)象，接著又繪制了澳大利亞的地圖，宣布它為英國(guó)皇家殖民地。他一回到國(guó)內(nèi)，就聽說法國(guó)天文學(xué)家約瑟夫·拉朗德已經(jīng)計(jì)算出，地球到太陽的平均距離略略超過億公里。（19世紀(jì)又發(fā)生兩次凌日現(xiàn)象，天文學(xué)由此得出的距離是億公里，這個(gè)數(shù)字一直保持到現(xiàn)在。我們現(xiàn)在知道，確切的距離應(yīng)該是78 706 91億公里。）地球在太空中終于有了個(gè)方位。

梅森和狄克遜回到英國(guó)，成了科學(xué)上的英雄；但是，不知什么原因，他們的伙伴關(guān)系卻無可挽回地破裂了?？紤]到他們經(jīng)常出現(xiàn)在18世紀(jì)的重大科學(xué)活動(dòng)中，對(duì)這兩個(gè)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(guān)于狄克遜，《英國(guó)人名詞典》巧妙地提到，他"據(jù)說生在煤礦里"，然后讓讀者去發(fā)揮自己的想像力，提供合理的解釋?！对~典》接著說，他1777年死于達(dá)勒姆。除了他的名字和他與梅森的長(zhǎng)期伙伴關(guān)系以外，別的一無所知。

關(guān)于梅森的情況，資料稍多一點(diǎn)。我們知道，1772年，他應(yīng)馬斯基林的請(qǐng)求，奉命尋找一座山，供測(cè)量引力偏差之用；最后，他發(fā)回報(bào)告，他們需要的山位于蘇格蘭高地中部，就在泰湖那里，名叫斯希哈林山。然而，他怎么也不肯花一個(gè)夏天來對(duì)它進(jìn)行測(cè)量。他再也沒有回到現(xiàn)場(chǎng)。人們知道，他的下一個(gè)活動(dòng)是在1786年。他突然神秘地帶著他的妻子和8個(gè)孩子出現(xiàn)在費(fèi)城，顯然窮困潦倒，令人慘不忍睹。他18年前完成測(cè)量工作以后沒有回過美洲，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(gè)星期以后，他死了。

由于梅森不愿意測(cè)量那座山，這個(gè)工作落在了馬斯基林身上。1774年夏天，有4個(gè)月時(shí)間，馬斯基林在一個(gè)遙遠(yuǎn)的蘇格蘭峽谷的帳篷里指揮一組測(cè)量員。他們從每個(gè)可能的位置作了數(shù)百次測(cè)量。要從這么一大堆的數(shù)據(jù)中得出那座大山的質(zhì)量，需要進(jìn)行大量而又枯燥的計(jì)算。承擔(dān)這項(xiàng)工作的是一位名叫查爾斯·赫頓的數(shù)學(xué)家。測(cè)量員們?cè)诘貓D上寫滿了幾十個(gè)數(shù)據(jù)，每一個(gè)都表示山上或山邊某個(gè)位置的高度。這些數(shù)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(diǎn)連起來，一切就顯得很有次序了。實(shí)際上，你馬上可以知道這座山的整體形狀和坡度。于是，他發(fā)明了等高線。

根據(jù)斯希哈林山的測(cè)量結(jié)果，赫頓計(jì)算出地球的質(zhì)量為5 000萬億噸。在此基礎(chǔ)上，可以推算出太陽系里包括太陽在內(nèi)的所有主要天體的質(zhì)量。因此，我們從這一次實(shí)驗(yàn)知道了地球、太陽、月球和其他行星及其衛(wèi)星的質(zhì)量，另外還發(fā)明了等高線--這一個(gè)夏天的收獲真是不小。

然而，不是人人都對(duì)結(jié)果感到很滿意。斯希哈林山實(shí)驗(yàn)的不足之處在于，你不知道該山的真正密度，因此不可能得出一個(gè)真正確切的數(shù)字。為了方便起見，赫頓假設(shè)這座山的密度與普通石頭相等，即大約是水的密度的倍，但這不過是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)所作的估計(jì)。

有一個(gè)人把注意力轉(zhuǎn)向這個(gè)問題。他是個(gè)鄉(xiāng)下人，名叫約翰·米歇爾，家住約克郡人跡稀少的桑希爾村。盡管環(huán)境偏僻而簡(jiǎn)陋，米歇爾卻是18世紀(jì)一位偉大的科學(xué)思想家，深受人們的尊敬。

尤其是，他認(rèn)識(shí)到地震的波動(dòng)性質(zhì)，對(duì)磁場(chǎng)和引力進(jìn)行了大量創(chuàng)造性的研究，比任何人都早200年設(shè)想過黑洞的存在，這是相當(dāng)了不起的--連牛頓都跨不出這么一大步。當(dāng)?shù)聡?guó)出生的音樂家威廉·赫歇爾認(rèn)為自己生活中的真正興趣是天文學(xué)的時(shí)候，他就是向米歇爾討教了天文望遠(yuǎn)鏡的制作方法。自那以來，行星科學(xué)界一直對(duì)他懷有感激之情。1

然而，在米歇爾的成就當(dāng)中，最精巧或最有影響的莫過于他自己設(shè)計(jì)、自己制作的一臺(tái)用于測(cè)量地球質(zhì)量的儀器。不幸的是，他生前沒能完成這項(xiàng)試驗(yàn)。這項(xiàng)試驗(yàn)以及必要的設(shè)備都傳給了一位杰出而又離群索居的倫敦科學(xué)家，他的名字叫亨利·卡文迪許。

卡文迪許本身就是一部書。他生于一個(gè)生活奢華的權(quán)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(gè)年代最有才華而又極其古怪的英國(guó)科學(xué)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(tài)的程度"。他跟任何人接觸都會(huì)感到局促不安，連他的管家都要以書信的方式跟他交流。