Ниже вы прочитаете одну очень увлекательную реальную историю из жизни ученых-физиков. Но чтобы у истории была мораль, проведем параллели с событиями нашего времени.
Был у меня случай на ЕГЭ по математике и по физике. Ученик пошел на апелляцию, посмотреть, почему у него балл ниже ожидаемого. Смотрит, задача С5 решена верно, но за неё стоит 0 баллов. Пошел к учителю спрашивать, почему?
— У вас, — говорит человек из комиссии,— задача решена не так, как надо!
— Но ответ же верный и рассуждения приведены?! — говорит ученик.
— Да, ответ верный, но получен он не так, как надо было.
— А как надо было?
— Так, как в решениях для проверки написано. Вот, посмотрите.
— И откуда же я должен был знать, что надо именно так? Я решил по-другому и пришел к тому же ответу.
— Вы решили не так, как надо, поэтому и ноль баллов.
Продолжать дальше нет смысла, суть понятна. Некоторые учителя ошибочно считают, что решение у задачи только одно. Если ученик решает по-другому, проверяющему просто лень вникать и разбираться, проще поставить 0 баллов или неполный балл.
К сожалению, такая ситуация не редкость. Шаблонные решения проверять гораздо проще и быстрее. Поэтому некоторых учителей буквально до дрожи бесит, когда ученик проявляет свою сообразительность, включает голову и идет не по проторенной дорожке.
И сейчас так, и будет так же, и было так же. Причем, не только в школах, но и в университетах. И не только в российских. Вот какой случай рассказывал Президент Королевской академии наук Дании, сэр Эрнест Резерфорд.
Однажды к нему за помощью обратился его коллега из Копенгагена, который принимал экзамен по физике и собирался поставить студенту низшую оценку, но проблема была в том, что студент был категорически не согласен и говорил, что заслуживает высший балл. Поэтому требовалась третья независимая сторона, которая рассудила бы их. В этой роли и выступил Резерфорд.
В билете студента просили объяснить, как с помощью барометра определить высоту здания. Ответ студента был таким: "Нужно подняться с барометром на крышу здания, привязать его к длинной веревке, спустить его по веревке вниз, потом втянуть его обратно и измерить длину веревки, которая покажет точную высоту здания".
Случай был действительно неординарный. С одной стороны ответ полный и верный. С другой стороны экзамен был по физике и следовало бы при ответе продемонстрировать знания по предмету. Резерфорд решил дать студенту второй шанс и предупредил его, что на сей раз ответ должен быть более тесно связан с физикой. На размышление было дано 5 минут.
По истечению четырех минут на листе студента так и не было ничего написано. Резерфорд спросил: "вы сдаетесь? Не знаете, что написать?"
— Знаю, — ответил студент, — просто у меня есть несколько вариантов решения и я выбираю лучший.
Резерфорда заинтересовал такой ответ и он предложил студенту высказать все свои варианты, не дожидаясь окончания отведенного времени. Версии были такие.
"Надо подняться с барометром на крышу, бросить его вниз, замерить время падения, а затем по формуле S=gt²/2 узнать высоту здания". На сей раз, хоть и нехотя экзаменатор признал ответ удовлетворительным, ведь он в самом деле отлично демонстрировал знания физики. Однако Резерфорду было любопытно послушать, что же ещё придумал студент и он попросил его озвучить остальные варианты.
— Есть масса разных способов измерить высоту здания с помощью барометра, — начал студент. — Например, можно выйти на улицу в солнечный день, измерить длину барометра, его тени и тени здания. Затем решить несложную пропорцию и найти высоту здания.
— Вы правы, — сказал Резерфорд. — Есть ещё варианты?
— Конечно. Есть очень очевидный метод. Поднимаясь по лестнице, можно прикладывать барометр к стене и делать отметки. Потом считаем количество отметок, умножаем на высоту барометра и ответ готов.
— Если вы хотите более сложный способ, — продолжал студент, — вы можете привязать барометр за шнурок и, раскачивая его, как маятник, определить гравитацию у основания здания и на его крыше. Из разницы можно получить высоту здания. Можно вычислить высоту здания и по периоду прецессии.
— Наконец, — добавил студент, — есть ещё один способ, он самый лучший на мой взгляд, но вряд ли понравится вам.
— Какой же? — полюбопытствовал Резерфорд.
— Можно найти управляющего этого здания и выменять у него ценные сведения о высоте здания на не менее ценный барометр.
На самом деле это были далеко не все решения. Студент предложил Резерфорду в общей сложности больше тридцати вариантов. Вот лишь некоторые из них, помимо вышеперечисленных [если вы не очень любите физику, то можете сразу перейти к развязке истории, но я бы на вашем месте прочитал, чтобы получить удовольствие]:
- Можно пустить барометром солнечный зайчик в глаза наблюдателя, стоящего на крыше здания. Высота башни рассчитывается на основе угла наклона барометра, расстояния до здания и угла возвышения солнца над горизонтом.
- Можно заполнить здание водой и измерить её высоту по скорости всплывания барометра. Скорость всплывания можно предварительно измерить в бассейне. А если он тяжелее воды и тонет, к нему можно привязать шарик.
- Положить башню на землю и перекатыванием барометра от вершины к основанию сосчитать число оборотов. Потом измерить высоту барометра и получить точную высоту башни.
- Закопать здание в землю. Потом достать. Заполнить образовавшуюся яму барометрами. Зная линейные размеры барометра и их количество, приходящееся на единицу объема, несложно вычислить высоту здания.
- Продать барометр на рынке и на вырученные деньги купить бутылку виски, с помощью которой узнать у архитектора высоту башни.
- Посадить рядом со зданием дерево, разбить или разобрать барометр и использовать его для полива дерева. Когда дерево вырастет до крыши здания, спилить его и сжечь. По количеству выделившейся энергии, определить высоту здания.
- Измерить разность потенциальных энергий барометра на крыше здания и на земле. Она будет примерно пропорциональна высоте здания.
Я перечислил лишь самые реалистичные варианты измерений, но в оригинале истории упоминается масса куда более невероятных способов.
После этого Резерфорд спросил у студента:
— Всё отлично, вы уже получили "отлично". Но скажите, неужели вы в самом деле не знали традиционного академического ответа, которого от вас ждал преподаватель?
— Знал, конечно. Но я за время обучения в школе и колледже по горло насытился тем, что учителя навязывают ученикам свой способ мышления и решения.
Студента этого звали Нильс Бор.
Из моих предыдущих статей вы знаете, что он считается вторым после Альберта Эйнштейна по значимости физиком XX века. Он приложил руку к созданию атомной бомбы, именно его теория о строении атома оказалась верной, в 1922 году он стал Нобелевским лауреатом. Ну и собственно, вот ещё несколько статей о нём, которые наверняка могут вас увлечь или заставить от души посмеяться:
