Sir Ernest Rutherford, padre de la física nuclear y Premio Nobel de Química en 1908, solía contar la siguiente anécdota:
“Hace
algún tiempo, recibí la llamada de un colega. Estaba a punto de poner
un cero a un estudiante por la respuesta que había dado en un examen de física,
pese a que éste afirmaba con rotundidad que su respuesta era
absolutamente acertada. Profesores y estudiantes acordaron pedir
arbitraje de alguien imparcial y fui elegido yo.
La pregunta del examen era: Demuestre como es posible determinar la altura de un edificio con la ayuda de un barómetro. La respuesta del estudiante fue la siguiente: lleve
el barómetro a la azotea del edificio y átele una cuerda muy larga.
Descuélguelo hasta la base del edificio; marque y mida. La longitud de
la cuerda es igual a la altura del edificio.
Realmente
el estudiante había planteado un serio problema con la resolución del
ejercicio, porque había respondido a la pregunta correcta y
completamente. Por otro lado, si se le concedía la máxima puntuación,
podría alterar el promedio de su año de estudios, obtener una nota mas
alta y así certificar su alto nivel en física; pero la respuesta no
confirmaba que el estudiante tuviera ese nivel. Sugerí que se le diera
al alumno otra oportunidad. Le concedí seis minutos para que me respondiera la misma pregunta pero esta vez con la advertencia de que en la respuesta debía demostrar sus conocimientos de física.
Habían pasado cinco minutos y el estudiante no había escrito nada. Le pregunté si deseaba marcharse, pero me contestó que tenía muchas respuestas al problema;
su dificultad era elegir la mejor de todas. Me excusé por interrumpirle
y le rogué que continuara. En el minuto que le quedaba escribió la
siguiente respuesta: coja el barómetro y láncelo al suelo desde la
azotea del edificio,y mida el tiempo de caída con un cronómetro.
Después aplique la formula altura = 0,5 por la gravedad y por el tiempo al cuadrado,
y así obtenemos la altura del edificio. En este punto le pregunté a mi
colega si el estudiante se podía retirar. Le dio la nota más alta.
Tras abandonar el despacho, me reencontré con el estudiante y le pedí que me contara sus otras respuestas a la pregunta.
-Bueno,
hay muchas maneras. Por ejemplo, coges el barómetro en un día soleado y
mides la altura del barómetro y la longitud de su sombra. Si medimos a
continuación la longitud de la sombra del edificio y aplicamos una simple proporción, obtendremos también la altura del edificio.
-Perfecto, ¿y de otra manera?
-Sí.
Este es un procedimiento muy básico para medir un edificio, pero
también sirve. En este método, coges el barómetro y te sitúas en las
escaleras del edificio en la planta baja. Según subes las escaleras,
vas marcando la altura del barómetro y cuentas el numero de marcas
hasta la azotea. Multiplicas al final la altura del barómetro por el
número de marcas que has hecho y ya tienes la altura.
-Ese es un método muy directo.
-Por
supuesto. Si lo que quiere es un procedimiento mas sofisticado, puede
atar el barómetro a una cuerda y moverlo como si fuera un péndulo.
Si consideramos que cuando el barómetro está a la altura de la azotea,
la gravedad es cero y si tenemos en cuenta la medida de la aceleración
de la gravedad al descender el barómetro en trayectoria circular al
pasar por la perpendicular del edificio, de la diferencia de estos
valores, y aplicando una sencilla fórmula trigonométrica, podríamos
calcular, sin duda, la altura del edificio. En este mismo estilo de
sistema, atas el barómetro a una cuerda y lo descuelgas desde la azotea
a la calle. Usándolo como un péndulo puedes calcular la altura midiendo su periodo de oscilación.
En fin concluyó existen
otras muchas maneras. Probablemente, la mejor sea coger el barómetro y
golpear con él la puerta de la casa del conserje, y cuando abra,
decirle: ‘Señor conserje, aquí tengo un bonito barómetro. Si usted me
dice la altura de este edificio, se lo regalo’.
En
este momento de la conversación, le pregunté si no conocía la respuesta
convencional al problema. Dijo que la conocía, pero que durante sus
estudios, sus profesores habían intentado enseñarle a pensar”.
La respuesta convencional al problema era que la diferencia de presión
marcada por un barómetro en dos puntos diferentes nos proporciona la
diferencia de altura entre estos puntos.
Aquel estudiante, a quien sus profesores habían enseñado a pensar, se llamaba Niels Bohr,
físico danés, quien se basaría en las teorías de Rutherford, para
publicar su modelo atómico en 1913, introduciendo la teoría de las
órbitas cuantizadas, obteniendo el premio Nobel de Física en 1922.
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