根据牛顿万的有引力定律可以推导出摆的运动周期计算公式：
这里g为地球的引力。请读者注意这个“g”。牛顿虽然推出万有引力，却算不出这个“g”的数值。因此，当时人们就用摆的长度与运动周期来估算。
摆与地球运动
1672年，法国科学家让·里希尔（Jean Richer, 1630-1696）带着一个摆钟到了南美洲的卡宴（Cayenne）。他发现摆钟比在巴黎的时候每天慢了2分18秒。惠更斯认为这是由于在赤道附近地球的引力较大的缘故。巴黎的纬度是北纬49度，与哈尔滨差不多；卡宴是北纬5度。牛顿在他的《数学原理》（Principia）一书中做了更详细的计算，他认为赤道附近引力大是因为地球是个椭球，沿赤道方向较大，沿南北极方向较大。
让·里尔系和他的天文观测仪器
里尔希观测钟摆周期的两个地点
到了19世纪，摆钟的技术有了很大的进步。英国科学家们想到了要用钟摆来测量世界各地的引力。他们在伦敦、格陵兰和新德里进行了观测。
