Sobre física cuántica y saber pensar

Documento procedente de http://www.landsil.com/Fisica/maneras.htm

Sir Ernest Rutherford, presidente de la Real Sociedad Británica
y Premio Nóbel de Química en 1908, contaba la siguiente
anécdota.:

Hace algún tiempo, recibí la llamada de un colega. Estaba
a punto de poner un cero a un estudiante por la respuesta que había
dado en un problema de física, pese a que éste afirmaba
con rotundidad que su respuesta era absolutamente acertada. Profesores
y estudiantes acordaron pedir arbitraje de alguien imparcial y fui
elegido yo.

Leí la pregunta del examen y decía: "Demuestre como
es posible determinar la altura de un edificio con la ayuda de un
barómetro".

El estudiante había respondido: "lleva el barómetro
a la azotea del edificio y átale una cuerda muy larga. Descuélgalo
hasta la base del edificio, marca y mide. La longitud de la cuerda
es igual a la longitud del edificio".

Realmente, el estudiante había planteado un serio problema con la resolución
del ejercicio, porque había respondido a la pregunta correcta
y completamente.

Por otro lado, si se le concedía la máxima puntuación,
podría alterar el promedio de su año de estudios,
obtener una nota más alta y así certificar su alto
nivel en física; pero la respuesta no confirmaba que el estudiante
tuviera ese nivel.

Sugerí que se le diera al alumno otra oportunidad. Le concedí seis
minutos para que me respondiera la misma pregunta pero esta vez
con la advertencia de que en la respuesta debía demostrar
sus conocimientos de física.

Habían pasado cinco minutos y el estudiante no había escrito nada.
Le pregunté si deseaba marcharse, pero me contestó
que tenía muchas respuestas al problema. Su dificultad era
elegir la mejor de todas. Me excusé por interrumpirle y le
rogué que continuara.

En el minuto que le quedaba escribió la siguiente respuesta:
coge el barómetro y lánzalo al suelo desde la azotea
del edificio, calcula el tiempo de caída con un cronometro.
Después se aplica la fórmula “altura = 0,5 por
A por T2”, y así obtenemos la altura del edificio.
En este punto, le pregunté a mi colega si el estudiante se
podía retirar. Le dio la nota más alta.

Tras abandonar el despacho, me reencontré con el estudiante y
le pedí que me contara sus otras respuestas a la pregunta.
Bueno, respondió, hay muchas maneras, por ejemplo, coges
el barómetro en un día soleado y mides la altura del
barómetro y la longitud de su sombra. Si medimos a continuación
la longitud de la sombra del edificio y aplicamos una simple proporción,
obtendremos también la altura del edificio.

Perfecto, le dije, ¿y de otra manera? Sí, contestó, éste
es un procedimiento muy básico para medir un edificio, pero
también sirve. En este método, coges el barómetro
y te sitúas en las escaleras del edificio en la planta baja.
Según subes las escaleras, vas marcando la altura del barómetro
y cuentas el numero de marcas hasta la azotea. Multiplicas al final
la altura del barómetro por el numero de marcas que has hecho
y ya tienes la altura. Este es un método muy directo.

Por supuesto, si lo que quiere es un procedimiento más sofisticado,
puede atar el barómetro a una cuerda y moverlo como si fuera
un péndulo. Si calculamos que cuando el barómetro
está a la altura de la azotea la gravedad es cero y si tenemos
en cuenta la medida de la aceleración de la gravedad al descender
el barómetro en trayectoria circular al pasar por la perpendicular
del edificio, de la diferencia de estos valores, y aplicando una
sencilla formula trigonométrica, podríamos calcular,
sin duda, la altura del edificio.

En este mismo estilo de sistema, atas el barómetro a una cuerda
y lo descuelgas desde la azotea a la calle. Usándolo como
un péndulo puedes calcular la altura midiendo su periodo
de precesión.

En fin, concluyó, existen otras muchas maneras. Probablemente,
la mejor sea coger el barómetro y golpear con él la
puerta de la casa del conserje. Cuando abra, decirle: señor
conserje, aquí tengo un bonito barómetro. Si usted
me dice la altura de este edificio, se lo regalo.

En este momento de la conversación, le pregunté si no
conocía la respuesta convencional al problema (la diferencia
de presión marcada por un barómetro en dos lugares
diferentes nos proporciona la diferencia de altura entre ambos lugares)
evidentemente, dijo que la conocía, pero que durante sus
estudios, sus profesores habían intentado enseñarle
a pensar.

El estudiante se llamaba Niels Bohr, físico danés, premio
Nóbel de Física en 1922, más conocido por ser
el primero en proponer el modelo de átomo con protones y
neutrones y los electrones que lo rodeaban. Fue fundamentalmente
un innovador de la teoría cuántica.

Siempre hay más caminos ¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡