拉塞福發現電子後，當了校長……

如何利用氣壓計測量一座大樓的高度？－容許標準之外的答案

文章來源:網路

核子物理學之父拉塞福在擔任皇家學院校長時，有一天接到一位教授打來的電話：「校長大人，我有個不情之請，要拜託你幫忙。」


「大家都是老同事，幹嘛這麼客氣？」


「是這樣的，我出了一道物理學的考題，給了一個學生零分，但這個學生堅持他應該得到滿分。

我和學生同意找一個公平的仲裁人，想來想去就閣下你最合適 …… 」


「你出的是什麼題目？」


「 題目是： 如何利用氣壓計測量一座大樓的高度？」


「校長大人如果是你怎麼回答？」


「還不簡單，用氣壓計測出地面的氣壓， 再到頂樓測出樓頂的氣壓，兩壓相差換算回來，答案就出來了。 當然也可以先上樓頂量氣壓，再下到地面量氣壓。只要是本校的學生都應該答得出來。」

「對，你猜這個學生怎麼答？他答說：先把氣壓計拿到頂樓，然後綁上一根繩子，再把氣壓計垂到一樓，在繩子上做好記號， 把氣壓計拉上來，測量繩子的長度，繩子有多長，大樓就有多高。」



「哈，這傢夥挺滑頭的。不過，他確實是用氣壓計測出大樓的高度，不應該得到零分吧？」


「他是答出一個答案，但是這個答案不是物理學上的答案，沒辦法表示他可以合格升等到下一個進階的課程啊！」


拉塞福第二天把學生找到辦公室，給學生六分鐘的時間，請他就同樣的問題，再作答一次。 拉塞福特別提醒答案要能顯示物理學的程度。


一分，兩分，三分，四分，五分鐘過去了，拉塞福看學生的紙上仍然一片空白，便問： 「你是想放棄嗎？」


「不，校長，我沒有要放棄。這個題目的答案很多，我在想用哪一個來作答比較好， 你跟我講話的同時，我正好想到一個挺合適的答案呢！」


「對不起，打擾你作答，我會把問話的時間扣除，請繼續。」


學生聽完，迅速在白紙上寫下答案：把氣壓計拿到頂樓，丟下去，用碼錶計算氣壓計落下的時間， 用1/2 g t^2的公式， 就可以算出大樓的高度。

拉塞福轉頭問他的同事，說：「你看怎樣？」


「我同意給他九十九分。」


「同學，我看事情就等你同意，便可以圓滿解決。」


「校長，教授，我接受這個分數。」


「同學，我很好奇，你說有很多答案，可不可以說幾個來聽聽？」


「答案太多了，」學生說：「你可以在晴天時，把氣壓計放在地上，看它的影子有多長，再量出氣壓計有多高，然後去量大樓的影子長度，同比例就算出大樓的高度。」


「還有一種非常基本的方法，你帶著氣壓計爬樓梯，一邊爬一邊用氣壓計做標記，最後走到頂樓，你做了幾個標記，大樓就是幾個氣壓計的高度。」


「還有複雜的辦法，你可以把氣壓計綁在一根繩子的末端，把它像鐘擺一樣擺動透過重力在樓頂和樓底的差別，來計算大樓的高度。 或者把氣壓計垂到即將落地的位置，一
樣像鐘擺來擺動它，再根據『徑動』的時間長短來計算大樓的高度。」

「好孩子，這才像上過皇家學院的學生。」


「當然，方法是很多，或許最好的方法就是把氣壓計帶到地下室找管理員，跟他說：先生，這是一根很棒的氣壓計，價錢不便宜，如果你告訴我大樓有多高，我就把這個氣壓計送給你。」



「我問你，你真的不知道這個問題傳統的標準答案嗎？」


「我當然知道，校長。」 學生說：「我不是沒事愛搗蛋，我是對老師限定我的『思考』感到厭煩！」

拉塞福遇到的學生就是著名的丹麥物理學家尼爾斯 • 波爾﹝ Niels Bohr ﹞，他在1922年得到諾貝爾獎。