物理學家名人故事：尼爾斯·玻爾

物理學家名人故事：尼爾斯·玻爾

　　一天早上，著名的物理學家、諾貝爾獎獲得者歐內斯特·盧瑟福接到了一位同事的電話。同事說他準備給一個學生的物理答卷判零分，而這名學生卻聲稱自己應該得到滿分。於是，師生倆決定找一位不偏不倚的裁判，結果選中了盧瑟福。整份試卷只有一道題，試題如下：“如何用氣壓計測定一棟大樓的高度？”學生的答案是：“把氣壓計拿到樓頂，用一根長繩繫住氣壓計，將氣壓計垂到地面，然後提上來，測量繩子放下的長度，該長度便是大樓的高度。”

　　這位學生的確有充分的理由得滿分，因為他的回答嚴絲合縫準確無誤。但另一方面，如果給滿分，無疑表明他在物理學方面能力突出，而這個答案並不能證實這一點。如何裁決呢？思慮良久，盧瑟福建議讓學生再試一次，給他6分鐘時間，讓他必須用物理學方面的知識來回答這個問題。5分鐘過去了，學生什麼也沒寫。盧瑟福問他是否想放棄，他回答說，他有好幾個答案，正在想哪個是最好的`。盧瑟福對自己干擾他的思考表示抱歉並請他繼續。在接下來的1分鐘裡，他迅速寫出瞭如下答案：“將氣壓計拿到樓頂的邊緣，鬆開手，讓其自由落下，用秒錶記錄氣壓計降落到地面的時間，然後運用自由落體公式h＝0.5×g×t2（高度＝0.5×重力加速度×時間的平方），計算出大樓的高度。”

　　看了學生的答案，盧瑟福問同事是否還堅持剛才的意見。同事哈哈一笑，然後誇讚學生做得非常出色，並且給了他滿分的成績。當盧瑟福正要離開同事的辦公室時，他突然想起那個學生說過他還有好幾種其他的答案，便好奇地問他那幾個答案是什麼。學生答道：“藉助氣壓計測量大樓的高度，有許多種方法。例如，在一個陽光燦爛的日子，把氣壓計拿到戶外，測量出氣壓計的高度和其陰影的長度，以及大樓所投射出的陰影的長度，透過運用簡單的比例法，就可以算出大樓的高度。”

　　“好極了，”盧瑟福說，“其他的方法呢？”

　　學生微微一笑，答道：“還有一種經典的方法，你也許會喜歡用。方法是：拿上氣壓計，開始爬樓梯，並在牆上依次標出氣壓計的長度，記住你一共做了多少個記號。這種方法簡而言之就是用氣壓計當尺子去量大樓的高度。”

　　“很直接的一種方法。”盧瑟福笑道。

　　“當然，還有一種更為複雜的方法，你可以把氣壓計系在繩子的一端，讓它像鐘擺一樣擺動，分別測算在地面和在樓頂上的重力加速度ｇ。理論上，根據這兩個ｇ的差值就可以計算出建築物的高度。”

　　“根據同樣的方法，把氣壓計拿到樓頂，用一根長繩繫住氣壓計，將氣壓計放下，接近地面，然後讓其如鐘擺一樣擺動，根據擺動週期便可以計算出大樓的高度。”

　　“總之，”他總結道，“還有許多的方法可以解決這個問題。”

　　“最好的一種方法或許是，帶上氣壓計到大樓地下室，去敲大樓看門人的門。看門人開門後，你就對他說：‘先生，我這兒有一個很好的氣壓計，如果您能告訴我這棟大樓的高度，氣壓計就歸您了。’”

　　說到這兒，盧瑟福問那個學生，他是否真的不知道這個問題的最常規的方法。他回答說他是知道的，但他說從中學到大學，老師們總是試圖教他怎樣去思考，對此他實在感到很膩煩。

　　這個學生的名字叫尼爾斯·玻爾。多年後，他獲得了諾貝爾物理學獎。