К началу гравиметрической съемки в стране было всего 20 маятниковых приборов. А сейчас специальные заводы снабжают геодезистов различными типами маятников и гравиметров. За конструирование гравиметра с нитью из кварца С. Поддубному и Н. Семенову присуждена в 1948 году Сталинская премия. Премией отмечен и пружинный гравиметр, разработанный группой советских гравиметристов под руководством Г. Лукавченко.
Благодаря применению столь различных «гирь» и «гирек» геодезистам впервые оказались подвластны громадные пространства. Они смогли, наконец, с «пятачка» суши, на котором топтались до сих пор, шагнуть и на остальные две трети планеты, остававшиеся неисследованными. Правда, для этого «гирю» пришлось усовершенствовать, чтобы она чувствовала себя уверенно и на шаткой поверхности океана.
Впервые измерил силу тяжести на море голландский ученый Венинг-Мейнес. В 1923 году он принимал участие в гравиметрической съемке на территории своей страны. В сильно заболоченной Голландии трудно было найти устойчивую опору для маятника. Это и заставило его задуматься над возможностью создания прибора, не боящегося качки.
Попытки определить силу тяжести на море делались и раньше. С помощью особого прибора гипсотермометра можно в месте наблюдения измерить температуру пара кипящей воды, а по ней узнать атмосферное давление. Ведь вода, как известно, закипает при 100 °C, лишь когда давление нормальное. И уж совсем просто определить одновременно давление воздуха по обычному ртутному барометру. Величина получится разной, так как на столбик ртути, кроме давления воздуха, действует еще сила тяжести, а гипсотермометр показывает «чистое» атмосферное давление без помех. Сравнив показания обоих приборов, можно узнать, чему равна в месте наблюдения сила тяжести.
Но чтобы получить нужные результаты, температуру пара кипящей воды пришлось бы измерять с точностью до 100-тысячной доли градуса, а давление по барометру до 10-тысячной миллиметра, что практически невыполнимо.
Профессор Венинг-Мейнес поступил иначе. Он использовал для этой цели обычный маятник, только не один, а сразу два, качающиеся в противоположных направлениях. Чтобы сосчитать движения маятника, к нему обычно приделывают зеркальце и наблюдают в трубку счетчика или ловят на фотопленке изображение отраженного светового луча.
Венинг-Мейнес предложил это изображение направить вначале на зеркальце второго маятника, подвешенного на том же штативе, и только потом ловить его. Случайные толчки при этом взаимно уничтожатся, и записанным окажется движение некоего идеального маятника, как бы не ощущающего посторонних колебаний.
Осенью 1923 года от берегов Голландии отплыли три подводные лодки и, поблескивая перископами, направились в открытый океан. Их путь пролегал через Гибралтар, Средиземное море, Суэц, Индийский океан к голландской колонии острову Ява. На одной лодке находился профессор Венинг-Мейнес со своим прибором.
Подводная лодка была выбрана не случайно. В открытом море волны мешают наблюдениям, а стоило погрузиться метров на 2030,
и всякое волнение прекращалось.
Путь подводной лодки проходил главным образом через тропики. Внутри корабля стояла страшная жара, одежда и белье не просыхали в насквозь пропитанном влагой воздухе. Даже вода для проявления пленок нагревалась так сильно, что ею нельзя было пользоваться. Всплывала же лодка очень редко. Маршрут экспедиции пересекал район сильных и частых тайфунов, и моряки старались не вступать в бой с бушующими волнами. Ученому казалось, что экспедиция затерялась в бездонной синеве между голубым небом и голубым морем.
Два года спустя было предпринято новое подводное плавание опять до острова Ява, но на этот раз через Панамский канал и Тихий океан. За несколько лет профессор Венинг-Мейнес пересек Атлантический и Тихий океаны, совершил плавание вдоль восточных берегов Америки, промерил Мексиканский залив, Караибское, Средиземное и Красное моря, произведя свыше 500 измерений силы тяжести.
Более чувствительный двойной маятник сконструировал советский ученый Л. В. Сорокин, меривший в те же годы силу тяжести на Черном море. Он произвел измерение в 72 пунктах, а потом перебрался на Тихий океан и провел еще 170 наблюдений в Охотском и Японском морях.
Во время первого полярного рейса ледокола «Садко» через Ледовитый океан советский профессор И. Д. Жонголович определил силу тяжести от Земли Франца-Иосифа до Северной Земли: в результате на почти пустую гравиметрическую карту Арктики было нанесено сразу 80 новых точек.
Исследования отважной четверки папанинцев коллектива первой советской дрейфующей станции «СП-1» добавили к ним еще 20. Тяжелый около 70 килограммов весом прибор с двойным маятником пришлось заменить более легким прибором, изготовленным специально для высокоширотной экспедиции Ленинградским астрономическим институтом. Новый прибор весил всего около 7 килограммов. Молодой научный сотрудник, теперь известный ученый, член-корреспондент Академии наук Евгений Константинович Федоров определял силу тяжести на всем пути дрейфа. Это были первые вылазки в неизведанные арктические просторы, ныне промеренные гравиметристами буквально вдоль и поперек.