L’anècdota del baròmetre

barometer.jpg Si una història és prou bona li podem perdonar quasi tot. Fins i tot el fet que no sigui certa. En realitat estic segur que la major part del que ens expliquen sobre fets històrics només és una versió maquillada i novel·lada de la realitat. Però l’important acostuma a ser el missatge implícit (amb permís dels historiadors, és clar)

Una de les anècdotes científiques que trobo millors, malgrat no ser certa, l’adjudiquen a Ernest Rutherford, guanyador del Premi Nobel de Química l’any 1908, en referència a un estudiant anomenat Niels Bohr, que posteriorment també va fer història. Diuen que un professor li va demanar ajuda (a Rutherford) per avaluar un alumne (Bohr) al que no sabien si aprovar o suspendre en un examen.

La pregunta que causava el dubte era: ‘Demostri com és pot determinar l’altura d’un edifici amb l’ajuda d’un baròmetre‘. I la resposta de l’alumne va ser: ‘Portar el baròmetre al terrat de l’edifici, lligar-hi una corda molt llarga. Despenjar-lo fins a la base de l’edifici, fer una marca  i mesurar. La longitud de la corda és igual a la longitud de l’edifici ‘.

El problema era que no justificava cap coneixement de física, però no deixava de ser correcta, de manera que tant podien posar un zero com un deu.

En Rutherford va proposar donar una altre oportunitat a l’alumne i li va concedir uns minuts més per respondre, advertint, però, que la resposta havia de fer servir els principis de la física. Durant una estona l’alumne no va escriure res però a l’últim moment es va decidir i va escriure: ‘Agafi el baròmetre i llenci’l a terra des del terrat de l’edifici, calculi el temps de caiguda amb un cronòmetre. Després apliqui la fórmula 2h=gt2.

Aquesta resposta satisfeia les expectatives dels professors i li van concedir l’aprovat. Però en Rutherford, en sortir de l’aula el va cridar i li va demanar per quin motiu havia dubtat tant al principi. El noi va dir que el problema era que sabia massa maneres de resoldre el problema i havia necessitat triar-ne una. I tot seguit en va comentar algunes.

Per exemple, agafes el baròmetre en un dia assolellat i mesures l’altura del baròmetre i la longitud de la seva ombra. Si mesurem a continuació la longitud de l’ombra de l’edifici i apliquem una simple proporció, obtindrem l’altura de l’edifici.

Una altre: agafes el baròmetre i et situes a les escales de l’edifici a la planta baixa. Segons puges les escales, vas marcant l’altura del baròmetre i comptes el nombre de marques fins al terrat. Multipliques al final l’altura del baròmetre pel nombre de marques que has fet i ja tens l’altura.

Encara més: Lligues el baròmetre a una corda i el despenges des del terrat al carrer. Usant-lo com un pèndol pots calcular l’altura mesurant el seu període d’oscil·lació.

Però, segurament, la millor manera és agafar el baròmetre per picar amb ell la porta de la casa de l’administrador i, quan obri, dir-li: “Senyor administrador, aquí tinc un bonic baròmetre. Si em diu l’alçada d’aquest edifici, l’hi regalo.”

En aquest moment de la conversa, Rutherford li va preguntar si no coneixia la resposta convencional al problema, és a dir que la diferència de pressió marcada per un baròmetre en dos llocs diferents ens proporciona la diferència d’alçada entre ambdós llocs. La resposta de Bohr va ser que és clar que la coneixia…, però que els seus professors l’havien ensenyat a pensar.

En una altre versió de la història (circula en moltes versions més o menys diferents) la resposta final de Bohr era que estava fart de professors que li ensenyaven com havia de pensar en lloc d’ensenyar-li l’estructura de la matèria. És una mica diferent, però el missatge és el mateix.

De totes maneres, l’anècdota no va passar mai a Rutherford ni a Bohr, sinó que va ser inventada per Alexander Calandra, un professor de física que la va publicar en un llibre “The Teaching of Elementary Science and Mathematics”. Si realment ensenyava als seus alumnes a pensar, en lloc d’ensenyar com havien de pensar, segur que era un excel·lent mestre.

10 comentaris

  • Joan Codina

    04/04/2011 12:27

    Pel que comenten de les pressions i l’alçada vaig fer un problema semblant a Termo. Fent una sèrie de suposicions trobes que la diferència de pressió és proporcional a la densitat de l’aire i l’alçada. Però és fent aproximacions, eh.

    PS: Jo com la Joana també en vaig fer d’aquests al seu dia… Igual que un de calcular el gruix d’una capa d’oli a partir d’una anècdota de Franklin.

  • Joana

    31/03/2011 12:31

    El problema dels afinadors és el primer problema de la llista de problemes quan un comença a estudiar Física. Es tracta d’aprendre a calcular ordres de magnitud, i resulta que sabent el nombre d’estudiants que tenen un piano a casa, s’arriba a un nombre estimat molt proper a la realitat! (recordo calcular els afinadors de piano barcelonins)

  • Joana

    31/03/2011 12:30

    El problema dels afinadors és el primer problema de la llista de problemes quan un comença a estudiar Física. Es tracta d’aprendre a calcular ordres de magnitud, i resulta que sabent el nombre d’estudiants que tenen un piano a casa, s’arriba a un nombre estimat molt proper a la realitat! (en aquest cas vam calcular els afinadors de piano barcelonins)

  • Daniel Closa

    31/03/2011 0:23

    Carquinyol. Tampoc cal ser molt estricte. L’examen pot ser per esbrinar si ets espavilat o si saps física. Les respostes que serveixen per un, no són vàlides per l’altre. Però no hi ha una assignatura de “espavilamenta general” :D

    Joan. Sincerament, jo tampoc hauria gosat. Però avui he anat pensant més maneres de mesurar l’altura de l’edifici, i pots arribar a pensar maneres ben besties!

    Cristian. Suposo que assumeix un dia amb la pressió atmosfèrica normal. 1013 hectopascals crec recordar. SI a baix es diferent, suposo que caldria fer correccions.

    David guell. Es ben trovatto en aquest cas.

    der K. Estrictament només hauries de verificar que sigui lineal al llarg de l’altura de l’edifici. Però el que dius es correcte.
    I el problema dels afinadors és molt bo. Es que en fermi era molt bo!

  • der K

    30/03/2011 18:15

    Jo em pregunto el mateix que en Christian. Abans de resoldre el problema hauria realitzat una caminada amb el barómetre des-del mar (0 msnm) al cim d’una muntanya d’alçada coneguda (2497msnm, per exemple). (amb l’esperança que la relació entre canvi de pressió i alçada sigui linear)

    De totes maneres la història em recorda a un essay sobre Enrico Fermi que es troba a la versió alemana del llibre de física “Tipler”: Hi diu que Fermi una vegada va preguntar als seus estudiants de física: “Quants afinadors de piano hi ha a Chicago?”

  • david güell

    30/03/2011 15:23

    Genial. Com es diu en aquestes circumstàncies: Si non e vero e ben trovatto”. …

  • Cristian Estop

    30/03/2011 12:48

    Pregunto, la diferència es manté constant sempre amb la altura? Entenc que en un dia de baixes pressions el baròmetre indicarà valors diferents a un de altes pressions, peró la diferència entre la planta baixa i el terrat en cada cas (altes vs baixes pressions) seria la mateixa?
    Si és així, vol dir que la pressió està estratificada uniformement sempre no..?
    Salut

  • Joan

    30/03/2011 10:10

    Molt divertida aquesta anècdota, m’ha fet riure, si fos certa el que demostraria és que hi havia un cert “bon rotllo” a la facultat, perquè jo mai m’hagués atrevit a donar una resposta que no fos l’esperada pel profe… més que res per una qüestió pràctica.

  • Carquinyol

    30/03/2011 9:36

    Lamentablement encara queden professors que valoren més que ho hagis fet amb la tècnica tal i com ells t’han ensenyat que no pas com has arribat a la solució utilitzant els coneixements que t’han trasmès.

    Però encara és pitjor que hi hagi estudiants que per molt bo que sigui el seu professor mai aprendran res perquè simplement no volen aprendre.