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測大樓高度的N種方法

2007-12-29 00:00:00
中學(xué)生百科·悅青春 2007年1期


 ?。恳粋€問題,都有一個現(xiàn)成而漂亮的答案。而每一個創(chuàng)造者,都是自己動腦筋思考,在現(xiàn)成答案之外,找到另一個新答案的人。)
  許多人在中學(xué)時代,被問過這樣一個物理問題:“如何利用氣壓計決定一棟大樓的高度?”而幾乎每個用功學(xué)生的回答都是:“用氣壓計測量地面與樓頂?shù)拇髿鈮毫?,然后用這個大氣壓力差即可計算出大樓的高度?!贝鸢阜浅F粒彩菂⒖紩锏默F(xiàn)成標(biāo)準(zhǔn)答案。
  物理學(xué)界流傳這樣一則故事:某年,有一個學(xué)生對上述問題的回答居然是:“帶著氣壓計到大樓頂,氣壓計上綁著一條長繩,然后緩緩垂下,等氣壓計觸及地面時,再拉上來,繩子的長度即是大樓的高度?!崩蠋熃o了他零分,但該名學(xué)生卻辯說答案完全正確,應(yīng)該給滿分。最后師生同意請一位大師來做仲裁。大師提醒該學(xué)生這是物理考試,答案一定要包含某些物理知識,然后給他六分鐘作答。過了五分鐘,答案卷上還是一片空白,大師問他是否要放棄,那位學(xué)生卻說:“答案有很多個,我只是在想哪一個答案最好?!比缓笳窆P疾書,在最后一分鐘總算交了卷。他這次的答案是:“帶著氣壓計到大樓頂,彎身松手讓氣壓計落下,同時用秒表測量氣壓計掉到地面所花的時間,大樓高度等于二分之一乘以重力加速度乘以時間的平方?!贝鸢竿耆_,而且也用到物理公式,老師只好給他接近滿分的高分。
  仲裁圓滿結(jié)束后,大師好奇地問該名學(xué)生還有什么答案。結(jié)果,那位學(xué)生又一口氣說出了五個答案:一、晴天時,先測量氣壓計長度,還有它陰影的長度、大樓陰影的長度,然后利用比例就可算出大樓的高度。二、帶著氣壓計爬上樓梯,沿著墻壁以氣壓計的高度為單位做記號,一直標(biāo)記到頂樓,看有幾個標(biāo)記,再乘以氣壓計高度,就是大樓高度。三、把氣壓計懸吊在彈簧的末端,測量地面的重力值和大樓頂?shù)闹亓χ?,從兩個值的差異也可算出大樓高度。四、在氣壓計上綁著長繩,垂到接近地面,像鐘擺般搖晃,從擺差時間也可算出大樓高度。五、去敲大樓管理員的門,對他說只要他告訴你大樓的高度,就把氣壓計送給他。
  大師聽了,問:“難道你不知道利用地面與樓頂大氣壓力差來計算大樓高度這種正規(guī)的方法嗎?”學(xué)生回答說:“當(dāng)然知道!但我喜歡動腦筋思考,自己想出來更多的方法?!?br/>  這個故事在物理學(xué)界廣為流傳。那位擔(dān)任仲裁的大師是1908年的諾貝爾獎得主魯斯福特,而該名學(xué)生的名字叫作玻爾,他后來成為舉世公認(rèn)的物理奇葩,1922年諾貝爾物理獎得主,原子模型的締造者以及量子論的創(chuàng)建者。
  玻爾所想出的其他五六個方法,也許都不如那個正規(guī)的現(xiàn)成答案漂亮而又便捷,但那些卻都是他自己動腦筋想出來的。愛迪生在他所創(chuàng)建的實驗室和工廠里,在醒目的墻壁上都貼著芮諾茲所說的一句話:“人總是千方百計,避免真正用心去思考?!睈鄣仙运鼇硖嵝炎约汉退膯T工。
  “避免真正用心去思考”的確是多數(shù)人的通病,遇到問題時,總是先去找有什么現(xiàn)成的答案可用,有什么漂亮的公式可套,但套公式并不等于在思考。這些現(xiàn)成的答案、漂亮的公式,其實只是我們用來裝點門面的框框,它們阻礙了我們真正用心去思考。
  上面關(guān)于玻爾的故事,其實更像一則“科學(xué)寓言”,旨在告訴我們,每一個問題往往不止有一種答案,真正有創(chuàng)意的人是喜歡自己思考,從現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)答案外找到其他答案的人。
  每一個想要發(fā)揮創(chuàng)意的人,也應(yīng)該以它來提醒自己。
  
  編輯/劉鵬

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