Фізика і нестандартне мислення

Одного разу до Ернеcта Резерфорда, президента Королівської академії, звернувся по допомогу колега. Він збирався поставити найнижчу оцінку з фізики одному зі своїх студентів, в той час як той стверджував, що заслуговує найвищого балу. Обидва - викладач і студент - погодилися покластися на судження третьої особи, незацікавленого арбітра. Вибір припав на Резерфорда.

Екзаменаційне питання:
«Поясніть, яким чином можна виміряти висоту будівлі за допомогою барометра?».

Відповідь студента була наступною: «Потрібно піднятися з барометром на дах будівлі, спустити барометр вниз на довгому мотузку, а потім втягнути його назад і виміряти довжину мотузки, яка і покаже точну висоту будівлі». Випадок був і справді складним, так як відповідь була абсолютно повною і вірною! З іншого боку, іспит був з фізики, а відповідь мала мало спільного з застосуванням знань в цій області.

Резерфорд запропонував студенту спробувати відповісти ще раз. Давши йому шість хвилин на підготовку, він попередив його, що відповідь повинна демонструвати знання фізичних законів. Після закінчення п'яти хвилин студент так і не написав нічого в екзаменаційному листі. Резерфорд запитав його, чи він здається, але той заявив, що у нього є кілька шляхів вирішення проблеми, і він просто вибирає кращий.

Зацікавившись, Резерфорд попросив юнака приступити до відповіді, не чекаючи закінчення відведеного терміну. Нова відповідь на питання була такою: «Підніміться з барометром на дах і киньте його вниз, заміряючи час падіння. Потім, використовуючи формулу, обчисліть висоту будівлі». Тут Резерфорд запитав свого колегу викладача, чи задоволений він цією відповіддю. Той, нарешті, здався, визнавши відповідь задовільною. Однак студент згадував, що знає ще кілька відповідей, і його попросили відкрити їх.

- Є кілька способів виміряти висоту будівлі за допомогою барометра, - почав студент. - Наприклад, можна вийти на вулицю в сонячний день і виміряти висоту барометра і його тіні, а також виміряти довжину тіні будівлі. Потім, вирішивши нескладну пропорцію, визначити висоту самої будівлі.

- Непогано, - сказав Резерфорд. - Є й інші способи?

- Так. Є дуже простий спосіб, який, впевнений, вам сподобається. Ви берете барометр в руки і піднімаєтеся по драбині, прикладаючи барометр до стіни і роблячи позначки. Порахувавши кількість цих відміток і помноживши її на розмір барометра, ви отримаєте висоту будівлі. Цілком очевидний метод.

- Якщо ви хочете більш складний спосіб, - продовжував він, - то прив'яжіть до барометра шнурок і, розгойдуючи його, як маятник, визначте величину гравітації біля основи будівлі і на її даху. З різниці між цими величинами, в принципі, можна обчислити висоту будівлі. У цьому ж випадку, прив'язавши до барометра шнурок, ви можете піднятися з вашим маятником на дах і, розгойдуючи його, обчислити висоту будівлі по періоду прецесії.

- Нарешті, - закінчив він, - серед безлічі інших способів кращим вирішенням даної проблеми, мабуть, є такий: візьміть барометр з собою, знайдіть управляючого і скажіть йому: «Пане керуючий, у мене є чудовий барометр. Він ваш, якщо ви скажете мені висоту цієї будівлі».

Тут Резерфорд запитав студента, невже він справді не знав загальноприйнятого рішення цієї задачі. Він зізнався, що знав, але сказав при цьому, що ситий по горло школою і коледжем, де вчителі нав'язують учням свій спосіб мислення, який не завжди приймає нестандартні рішення.

Цим студентом був Нільс Бор (1885-1962), датський фізик, лауреат Нобелівської премії 1922 р.

---

© за матеріалами