ข้อสอบฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัย และคำตอบของนักศึกษาคนหนึ่ง
โจทย์ข้อหนึ่งในข้อสอบวิชาฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนมีดังนึ้
 

“จงอธิบายว่าท่านจะใช้บารอมิเตอร์วัดความสูงของตึกระฟ้าได้อย่างไร”

 

รู้จักกันนะครับว่าบาร์รอมิเตอร์นี่ก็คือเครื่องมือวัดความกดอากาศนั่นเอง

(อธิบายเพิ่มเติมก็คงต้องบอกว่า อากาศนั้นมันมีน้ำหนักหรือมีแรงกดนั่นเอง
และแรงกดของอากาศนั้นเมื่ออยู่ในระดับความสูงที่เปลี่ยนไป ความกดอากาศ
ก็เปลี่ยนไปด้วย)

นักศึกษาคนหนึ่งเขียนคำตอบลงไปว่า”เอาเชือกยาวๆผูกกับบารอมิเตอร์แล้วหย่อนลงมาจากยอดตึก  แล้วก็เอาความยาวเชือกบวกความสูงบารอมิเตอร์ก็จะได้ความสูงของตึก”

 

. ฟังดูเป็นอย่างไรครับคำตอบนี้ ผมฟังครั้งแรกผมยังอมยิ้มเลยครับ

แต่อาจารย์ที่ตรวจข้อสอบไม่นึกขันอย่างผมด้วย
อาจารย์ตัดสินให้นักศึกษาคนนั้นสอบตก

นักศึกษาผู้นั้นยืนยันต่ออาจารย์ที่ปรึกษาว่า
คำตอบของเขาควรจะถูกต้องอย่างไม่มีข้อโต้แย้งและคำตอบของเขาก็สามารถพิสูจน์ได้ทางวิทยาศาสตร์

ทางมหาวิทยาลัยจึงตั้งกรรมการชุดหนึ่งมาตัดสินเรื่องนี้และในที่สุดคณะกรรมการก็มีความเห็นตรงกันว่าคำตอบนั้นถูกต้องอย่างแน่นอน

แต่เป็นคำตอบที่ไม่แสดงถึงความรู้ความสามารถทางฟิสิกส์
ดังนั้นเพื่อเป็นการแก้ข้อขัดแย้งที่เกิดขึ้น
ทางคณะกรรมการจึงให้เรียกนักศึกษาคนนั้นมา
แล้วให้สอบข้อสอบข้อนั้นอีกครั้งหนึ่งต่อหน้าโดยให้เวลาเพียง 6 นาที
เท่ากับเวลาในการสอบข้อสอบเดิมเพื่อหาคำตอบ
ที่แสดงให้เห็นถึงความรู้ทางด้านฟิสิกส์
หลังจากผ่านไป 3 นาที
นักศึกษาคนนั้นก็ยังนั่งนิ่งอยู่
กรรมการจึงเตือนว่าเวลาผ่านไปครึ่งหนึ่งแล้วจะไม่ตอบหรืออย่างไร
 

นักศึกษาหัวรั้นจึงตอบว่า เขามีคำตอบมากมายที่เกี่ยวกับฟิสิกส์

แต่ไม่สามารถตัดสินใจได้ว่าจะใช้คำตอบไหนดี
และเมื่อได้รับคำเตือนอีกครั้งนักศึกษาจึงเขียนคำตอบลงไปดังนี้
 

ให้เอาบารอมิเตอร์ขึ้นไปบนดาดฟ้าตึกและทิ้งลงมา
จับเวลาจนถึงพื้น, ความสูงของตึกหาได้จากสูตร H=0.5g*t กำลัง2
 

หรือถ้าแดดแรงพอ ให้วัดความสูง
บารอมิเตอร์แล้วก็วางบารอมิเตอร์ให้ตั้งฉากพื้น
แล้ววัดความยาวของเงาบารอมอเตอร์ จากนั้นก็
 

วัดความยาวของเงาตึก
แล้วคิดด้วยตรีโกณมิติก็จะได้ความสูงของตึกโดยไม่ต้องขึ้นไปบนตึกด้วยซ้ำ
 

หรือถ้าเกิดอยากใช้ความสามารถด้านวิทยาศาสตร์มากกว่านี้
ก็เอาเชือกเส้นสั้นๆ มาผูกกะบารอมิเตอร์
แล้วแกว่งเหมือนลูกตุ้ม ตอนแรกก็แกว่งระดับพื้นดิน
แล้วก็ไปแกว่งอีกทีบนดาดฟ้า ความสูงของตึกจะหาได้จาก
ความแตกต่างของคาบการแกว่ง
เนื่องจากความแตกต่างของแรงดึดดูดจากจุดศูนย์กลางของมวล
คำนวณจาก T = 2 พาย กำลัง 2 รากที่ 2 ของ l/g
 

ถ้าตึกมีบันไดหนีไฟก็ง่ายๆ
ก็เดินขึ้นไปเอาบารอมิเตอร์ทาบแล้วก็ทำเครื่องหมายไปเรื่อยๆ
จนถึงยอดตึกนับไว้คูณด้วยความสูงของ
บารอมิเตอร์ก็ได้ความสูงตึก
 

แต่ถ้าคุณเป็นคนที่น่าเบื่อและยึดถือตามแบบแผนจำเจซ้ำซาก คุณก็เอา
บารอมิเตอร์วัดความดันอากาศที่พื้นและที่ยอดตึก
คำนวณความแตกต่างของความดันก็จะได้ความสูง
 

ส่วนวิธีสุดท้ายง่ายและตรงไปตรงมาก็คือ ไปเคาะประตูห้องภารโรง
[ไม่มีผ้าเหลืองนะ] แล้วบอกว่า
อยากได้บารอมิเตอร์สวยๆ ใหม่เอี่ยมสักอันไหม
ช่วยบอกความสูงของตึกให้ผมทีแล้วผมจะยกให้. . .
 

. . นักศึกษาคนนั้นคือ นีล โบร์
 

ผู้ได้รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปีค.ศ.1922
 

ยังมีอีกหลายวิธีคิด…ให้เราได้เลือก