امتحان الفيزياء ...

كان ما يلي في الواقع سؤالاً تم طرحه في امتحان الفيزياء بجامعة كوبنهاجن: صف كيفية تحديد ارتفاع ناطحة سحاب باستخدام البارومتر. أجاب أحد الطلاب: تربط قطعة طويلة من الخيط بقاعدة البارومتر، ثم تنزل البارومتر من سطح ناطحة السحاب إلى الأرض. طول الخيط بالإضافة إلى طول البارومتر يساوي ارتفاع المبنى.

أثارت هذه الإجابة المبتكرة للغاية غضب الفاحص لدرجة أنه تم فصل الطالب على الفور. ودافع عن حقوقه الأساسية، بحجة أن إجابته كانت صحيحة بلا شك، وعينت الجامعة محكماً مستقلاً للفصل في القضية. وحكم الحكم بأن الإجابة كانت صحيحة بالفعل، لكنه لم يُظهر أي معرفة واضحة بالفيزياء. لحل المشكلة، تقرر دعوة الطالب مرة أخرى والسماح له بست دقائق لتقديم إجابة شفهية تظهر على الأقل الحد الأدنى من الإلمام بالمبادئ الأساسية للفيزياء.

لمدة خمس دقائق، جلس الطالب بهدوء، ورأسه إلى الأمام، غارقًا في أفكاره. ذكّره الحكم بأن الوقت ينفد، فأجاب الطالب بأن لديه بعض الإجابات ذات الصلة للغاية ولكنه لا يستطيع تحديد أي منها سيستخدم. وعندما نصحه بالإسراع، أجاب بما يلي:

أولاً، يمكنك أخذ البارومتر إلى أعلى سطح ناطحة سحاب، وإسقاطه على الحافة، وقياس الوقت الذي يستغرقه للوصول إلى الأرض. يمكن حساب ارتفاع المبنى باستخدام الصيغة H=0.5g x t2. ومع ذلك، فإن البارومتر سوف يختفي! أو، إذا كانت الشمس مشرقة، يمكنك قياس ارتفاع البارومتر، ورفعه للأعلى، وقياس طول ظله. ثم تقوم بقياس طول ظل ناطحة السحاب، وبعد ذلك يكون من السهل حساب ارتفاع ناطحة السحاب باستخدام الحساب التناسبي. لكن إذا أردت أن تكون علميًا بدرجة عالية، يمكنك ربط قطعة قصيرة من الخيط بالمقياس وتأرجحه مثل البندول، أولاً على الأرض ثم على سطح ناطحة سحاب. يتوافق الارتفاع مع انحراف قوة استرداد الجاذبية T=2pi2 (l/g).

أو، إذا كانت ناطحة السحاب تحتوي على درج خارجي للطوارئ، فإن أسهل طريقة هي الصعود إلى هناك، والتحقق من ارتفاع ناطحة السحاب بأطوال البارومتر وإضافتها إلى الأعلى.

ولكن إذا كنت تريد فقط حلاً مملًا وتقليديًا، فيمكنك بالطبع استخدام البارومتر لقياس ضغط الهواء على سطح ناطحة السحاب وعلى الأرض وتحويل الفرق بالملليبار لحساب ارتفاع المبنى. ولكن بما أنه يُطلب منا باستمرار ممارسة استقلالية العقل وتطبيق الأساليب العلمية، فسيكون من الأسهل بلا شك أن نطرق باب البواب ونقول له: إذا كنت تريد مقياسًا جديدًا ولطيفًا، فسوف أعطيك هذا هنا ، على افتراض أنك أخبرتني بارتفاع ناطحة السحاب هذه.