物理上的偉大時刻

★編譯/柳子雋

物理上的偉大時刻

★編譯/柳子雋

下面是哥本哈根大學物理系學位考試時的一道考題：試述如何用氣壓計測量一座摩天大樓的高度。

一位考生回答：你可以在氣壓計上系一根繩子，然后從樓頂將氣壓計一直放到地面。繩子的長度加上氣壓計的長度，就等于建筑物的高度。

這一超原始的回答，令考官大為惱火，立即判了這名學生考試不及格。事后，該考生不服，提起抗議，說他的答案是正確的。校方委托一位獨立仲裁員來處理這一事件。仲裁員認為，這個答案確實是正確的，但跟物理沒多大關系。于是，他叫來那名學生，要求他在6分鐘時間內，口述一份答案，至少要跟物理學的一個基本原理有關。

前5分鐘內，這位學生都在安靜地坐著，撫額沉思。仲裁員提醒他，時間正一分一秒地過去。學生回答說，他已經有了幾個行之有效的答案，但還不知道用哪一個。

幾經催促，這位學生做出如下回答：

首先，你可以將氣壓計拿到樓頂，將它扔下去，并計量它到達地面所需的時間。然后根據自由落體公式，便可計算出樓高。不過氣壓計可慘了。

或者，在有太陽的時候，測量氣壓計的長度及其直立時影子的長度。然后，再測量大樓的影子長度。接著，根據簡單的比例關系，計算出大樓的高度。

但是，如果你想得到高度準確的數據，你還是要在氣壓計上系一根繩，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，通過單擺周期等公式，計算出樓高。

如果這座大樓有一個外部疏散樓梯，你可以順著它輕松地往上走，然后用氣壓計的長度來測量大樓的長度，接著加起來，就可以了。

如果你覺得麻煩，當然，你可以用氣壓計測量地面和大樓頂端的氣壓，然后根據壓差算出樓高。

但是，鑒于我們不斷被教導要自主思考。最好的方法，無疑就是敲開門衛的大門，并對他說，您是否想換一個新的氣壓計呢，只要告訴我這座樓的高度，這個就送給您了。

這位學生就是尼爾斯·玻爾，丹麥唯一一位獲得諾貝爾物理學獎的科學家。

編輯／秦遠