物理上的偉大時(shí)刻

★編譯/柳子雋

物理上的偉大時(shí)刻

★編譯/柳子雋

下面是哥本哈根大學(xué)物理系學(xué)位考試時(shí)的一道考題：試述如何用氣壓計(jì)測(cè)量一座摩天大樓的高度。

一位考生回答：你可以在氣壓計(jì)上系一根繩子，然后從樓頂將氣壓計(jì)一直放到地面。繩子的長(zhǎng)度加上氣壓計(jì)的長(zhǎng)度，就等于建筑物的高度。

這一超原始的回答，令考官大為惱火，立即判了這名學(xué)生考試不及格。事后，該考生不服，提起抗議，說(shuō)他的答案是正確的。校方委托一位獨(dú)立仲裁員來(lái)處理這一事件。仲裁員認(rèn)為，這個(gè)答案確實(shí)是正確的，但跟物理沒(méi)多大關(guān)系。于是，他叫來(lái)那名學(xué)生，要求他在6分鐘時(shí)間內(nèi)，口述一份答案，至少要跟物理學(xué)的一個(gè)基本原理有關(guān)。

前5分鐘內(nèi)，這位學(xué)生都在安靜地坐著，撫額沉思。仲裁員提醒他，時(shí)間正一分一秒地過(guò)去。學(xué)生回答說(shuō)，他已經(jīng)有了幾個(gè)行之有效的答案，但還不知道用哪一個(gè)。

幾經(jīng)催促，這位學(xué)生做出如下回答：

首先，你可以將氣壓計(jì)拿到樓頂，將它扔下去，并計(jì)量它到達(dá)地面所需的時(shí)間。然后根據(jù)自由落體公式，便可計(jì)算出樓高。不過(guò)氣壓計(jì)可慘了。

或者，在有太陽(yáng)的時(shí)候，測(cè)量氣壓計(jì)的長(zhǎng)度及其直立時(shí)影子的長(zhǎng)度。然后，再測(cè)量大樓的影子長(zhǎng)度。接著，根據(jù)簡(jiǎn)單的比例關(guān)系，計(jì)算出大樓的高度。

但是，如果你想得到高度準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，你還是要在氣壓計(jì)上系一根繩，然后讓它像鐘擺一樣搖擺。首先在地面上，然后是在樓頂上。最后，通過(guò)單擺周期等公式，計(jì)算出樓高。

如果這座大樓有一個(gè)外部疏散樓梯，你可以順著它輕松地往上走，然后用氣壓計(jì)的長(zhǎng)度來(lái)測(cè)量大樓的長(zhǎng)度，接著加起來(lái)，就可以了。

如果你覺(jué)得麻煩，當(dāng)然，你可以用氣壓計(jì)測(cè)量地面和大樓頂端的氣壓，然后根據(jù)壓差算出樓高。

但是，鑒于我們不斷被教導(dǎo)要自主思考。最好的方法，無(wú)疑就是敲開(kāi)門衛(wèi)的大門，并對(duì)他說(shuō)，您是否想換一個(gè)新的氣壓計(jì)呢，只要告訴我這座樓的高度，這個(gè)就送給您了。

這位學(xué)生就是尼爾斯·玻爾，丹麥唯一一位獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的科學(xué)家。

編輯／秦遠(yuǎn)