尼尔斯·玻尔的故事
一天早上,着名的物理学家、诺贝尔奖获得者欧内斯特·卢瑟福接到了一位同事的电话。同事说他准备给一个学生的物理答卷判零分,而这名学生却声称自己应该得到满分。于是,师生俩决定找一位不偏不倚的裁判,结果选中了卢瑟福。整份试卷只有一道题,试题如下:“如何用气压计测定一栋大楼的高度?”学生的答案是:“把气压计拿到楼顶,用一根长绳系住气压计,将气压计垂到地面,然后提上来,测量绳子放下的长度,该长度便是大楼的高度。”
看了学生的答案,卢瑟福问同事是否还坚持刚才的意见。同事哈哈一笑,然后夸赞学生做得非常出色,并且给了他满分的成绩。当卢瑟福正要离开同事的办公室时,他突然想起那个学生说过他还有好几种其他的答案,便好奇地问他那几个答案是什么。学生答道:“借助气压计测量大楼的高度,有许多种方法。例如,在一个阳光灿烂的日子,把气压计拿到户外,测量出气压计的高度和其阴影的长度,以及大楼所投射出的阴影的长度,通过运用简单的比例法,就可以算出大楼的高度。”
“好极了,”卢瑟福说,“其他的方法呢?”
学生微微一笑,答道:“还有一种经典的方法,你也许会喜欢用。方法是:拿上气压计,开始爬楼梯,并在墙上依次标出气压计的长度,记住你一共做了多少个记号。这种方法简而言之就是用气压计当尺子去量大楼的高度。”
“很直接的一种方法。”卢瑟福笑道。
“当然,还有一种更为复杂的方法,你可以把气压计系在绳子的一端,让它像钟摆一样摆动,分别测算在地面和在楼顶上的重力加速度g。理论上,根据这两个g的差值就可以计算出建筑物的高度。”
“根据同样的方法,把气压计拿到楼顶,用一根长绳系住气压计,将气压计放下,接近地面,然后让其如钟摆一样摆动,根据摆动周期便可以计算出大楼的高度。”
“总之,”他总结道,“还有许多的方法可以解决这个问题。”
“最好的一种方法或许是,带上气压计到大楼地下室,去敲大楼看门人的门。看门人开门后,你就对他说:‘先生,我这儿有一个很好的气压计,如果您能告诉我这栋大楼的高度,气压计就归您了。’”
说到这儿,卢瑟福问那个学生,他是否真的不知道这个问题的最常规的方法。他回答说他是知道的,但他说从中学到大学,老师们总是试图教他怎样去思考,对此他实在感到很腻烦。
这个学生的名字叫尼尔斯·玻尔。多年后,他获得了诺贝尔物理学奖。
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