Krótka demonstracja fizyki w GTA i przeniesienie jej do rzeczywistości.

Witam wszystkich sadoli. To jest mój pierwszy temat na tym portalu i będzie poświęcony nauce, niektórych z was zapewne to zainteresuje, bo temat jest związany z materiałem przyszłości- czyli już sławnym grafenem.
Jest to o tyle fajny temat, bo może zainteresować ludzi, którzy zajmują się różnymi gałęziami przemysłu i nauki, poczynając od typowej chemii czy fizyki, kończąc na dziedzinach zajmującymi się badaniem wytrzymałości materiałów, lub konstrukcją ogniw fotowoltaicznych. Żadna nauka się oczywiście tutaj nie wyklucza, ale każdego może zainteresować coś innego. Jedna osoba może podziwiać strukturę powierzchni grafenu, a ktoś inny może być zainteresowany jedynie właściwościami mechanicznymi tego materiału.

No ale zacznijmy od początku.

Co to w ogóle jest ten grafen??
Jest to struktura atomów węgla tworzących heksagonalne pierścienie. (w literaturze naukowej często można się spotkać z terminem "plaster miodu") Ma ona grubość UWAGA jednego atomu, a więc przyjęło się, ze jest to materiał 2D! A więc jak się domyślacie jest to najcieńszy materiał na świecie.


Niektórzy z was może wiedzą, że grafen jest swego rodzaju pochodną popularnego i bardzo powszechnego grafitu. Grafit to nic innego jak nałożone na siebie warstwy grafenowe

Ale co jest takiego w nim niezwykłego oprócz unikalnej struktury?
Jego przezroczystość i niesamowite przewodnictwo (zarówno cieplne jak i elektryczne) stanowi świetne podłoże do produkcji ekranów dotykowych, baterii nowej generacji, które są w stanie naładować się w przeciągu kilku sekund, czy też do ogniw fotowoltaicznych.

Co więcej! Grafen jest 100-300 razy mocniejszy niż stal (różne źródła różnie podają) i wykazuje się również wysoką elastycznością a jako domieszka do metali np. miedzi zwiększa jej wytrzymałość o kilkaset razy używając zaledwie 0.0004% masowych tej substancji.

Ten cudowny materiał odznacza się również znakomitą ruchliwością elektronów, zdecydowanie przewyższa on materiały takie jak chociażby krzem. Elektrony w grafenie poruszają się z prędkością umożliwiającą badanie efektów relatywistycznych dla elektronu poruszającego się w przewodniku. Dzięki niemu już w niewielkiej przyszłości będzie można konstruować procesory z olbrzymią mocą obliczeniową, a jako dodatek do tworzyw sztucznych może je przekształcić w przewodniki elektryczności.

Czujniki zbudowane na bazie grafenu mają ultra wysoką czułość, dzięki nim jest możliwe wykrycie pojedynczej szkodliwej cząsteczki.

Jest jednak jedna przeszkoda- synteza.
Do jeszcze niedawna 1 centymetr kwadratowy ~jednoatomowej warstwy kosztował 100 MILIONÓW DOLARÓW. Na szczęście cena po bardzo krótkim czasie dramatycznie spadła. Nie pamiętam już ile dokładnie teraz kosztuje, ale jak ktoś bardzo chce wiedzieć to na pewno znajdzie gdzieś w internecie.

Politechnika Warszawska może się poszczycić znakomitymi osiągnięciami w dziedzinie badania grafenu (ITM) W tym momencie jest w czołówce światowej. Zachęcam do przesłuchania tego materiału (Znajdziecie tutaj również pewną informację na temat otrzymywania grafenu)

I jeszcze kilka interesujących filmików





No i jeszcze zamierzam wam przedstawić to czym aktualnie się zajmuję na uczelni. Mianowicie tlenkiem grafenu (GO- graphene oxide) Akurat na jego temat wiem trochę więcej i mógłbym pisać na ten temat całe godziny, ale ograniczę się

Dlaczego w ogóle się tym zająłem?
GO jest to forma grafenu, który ma "przyczepione" do swojej struktury grupy tlenowe, takie jak karboksylowe, epoksydowe i hydroksylowe. W przeciwieństwie do zwykłego grafenu jest zdecydowanie bardziej podatny na modyfikacje (na których nam akurat zależy) Są to modyfikacje w plazmie niskotemperaturowej, polegające po prostu na utlenianiu i redukowaniu tego materiału- przez co POWINIEN nabierać nieco innych właściwości.

Na razie jestem na etapie syntezy metodą tzw Hummersa. Jest to otrzymywanie chemiczne (czysty grafen otrzymuje się raczej jedynie metodami fizycznymi) polegające na zwykłej reakcji redoks. Na pierwszy rzut oka reakcja może nie wydawać się trudna dla doświadczonego chemika, ale mimo wszystko mi i jednemu z doktorantów przysporzyła kilku problemów związanych z produkcją. Na szczęście już sobie poradziliśmy i jesteśmy na etapie analizy powierzchni GO.
Problemy związane z syntezą to:

-Utrzymywanie odpowiednich warunków reakcji
-Likwidacja zanieczyszczeń (zbędne produkty reakcji)
-Przesączenie docelowego produktu i zneutralizowanie pH do ok 7

Co chcemy tak naprawdę uzyskać? Tlenek grafenu może nie jest tak niesamowity jak czysty grafen, ale również otwiera wiele bram na badania i wykorzystanie go w przemyśle. Przede wszystkim chcemy sprawdzić na początku jak będzie się zachowywał jako napełniacz do gum jak NBR, czy SBR.

To tak apropo grafenu i tym czym się zajmuje. Może kogoś z was sadole, którzy zajmują się tym tematem, bądź też myślą o jakimś projektem na uczelni to zainteresuje. W razie czego służę pomocą

Proszę o przeniesienie posta do porpawnego działu, coś poszło nie tak i wstawiłem nie tam gdzie trzeba.

Czterech młodych ludzi pracuje w garażu nad pewnym technicznym urządzeniem. Z czasem dowiadują się, że jego działanie jest odmienne od tego, czego oczekiwali konstruktorzy. Dwóch z nich zdaje sobie sprawę, że urządzenie pozwala na krótkie podróże wstecz czasu. Budują więc większą wersję maszyny, w której może przenieść się również człowiek. Pierwsze wizyty w przeszłości są bardzo ostrożne - bohaterowie boją się paradoksów, więc starają się niczego nie zmienić. Bohaterowie zastanawiają się jaką moc uzyskali dzięki wynalazkowi i dręczy ich myśl o tym, że mogliby ją utracić na rzecz innych ludzi. Zaczynają myśleć o tym jak wykorzystać urządzenie, ale też jak nie utracić nad nim kontroli. Paranoja narasta...

Niezależne, eksperymentalne kino sci-fi i jeden z najbardziej skomplikowanych filmów w historii. I przy okazji chyba najbardziej ambitne oraz nietypowe podejście do tematyki podróży w czasie.

Na pewno warto polecić wszystkim lubiącym łamigłówki, bo ten film to właściwie jest łamigłówka. Ostrzegam, że jest BARDZO zagmatwany i po jednokrotnym obejrzeniu większość widzów nie zrozumie z niego niemalże nic (to nie obraza, wynika to po prostu z konstrukcji filmu). Tym bardziej uważnym i spostrzegawczym być może uda się z grubsza ogarnąć fabułę, jednak nawet po kilkukrotnym obejrzeniu szanse na zrozumienie wszystkich zależności i niuansów bez pauzowania co chwilę i robienia notatek są raczej niewielkie.

Dla lepszego zobrazowania z czym mamy do czynienia załączam fascynujący schemat-analizę (bez zagłębiania się to żaden spoiler) wszystkich dziewięciu(!) linii czasowych występujących w filmie. Żółte fragmenty to to co widzimy na ekranie, pozostałe trzeba sobie dopowiedzieć (albo doczytać w interpretacji jak ktoś leniwy ), więc hardkor w chuj.

Dupy nie urywa, ale w odpowiednio zmodyfikowanych warunkach robi się dosyć ciekawie.

Pod filmami umieszczam wyjaśnienie zjawiska skradzione z wikipedii.

Zjawisko Leidenfrosta — zjawisko dotyczące opóźnionego parowania cieczy, opisane i wyjaśnione przez niemieckiego lekarza, fizyka i chemika Johanna Leidenfrosta w roku 1756.
Demonstracja zjawiska Leidenfrosta

Efekt przejawia się np. w tym, że kropla cieczy, upadając na rozgrzane podłoże, nie wyparowuje od razu. Zamiast tego zachowuje przez pewien czas kulisty kształt i wykonuje gwałtowne ruchy. W pewnym zakresie temperatur czas potrzebny na całkowite odparowanie kropli o zadanej (stałej) masie i temperaturze początkowej jest tym większy, im wyższa jest temperatura gorącego podłoża. Jest to spowodowane różnicą pomiędzy szybkością transportu masy a szybkością przewodzenia ciepła: wywołana parowaniem utrata wierzchnich warstw cieczy od spodu kropli następuje szybciej, niż przekaz ciepła do jej wnętrza. Ponadto wytworzona w ten sposób para tworzy poduszkę izolującą kroplę od podłoża, jeszcze bardziej ograniczając dopływ ciepła. Brak tarcia i wyrzuty pary umożliwiają kropli gwałtowne ruchy.

Takie tam, żółtek pierdoli coś o nanotechnologii i utopii.Ogólnie, pojebany ten kitajec, jak na kitajca przystało.

Ostatnio pojawiały się tematy związane z fizyką, a w mediach już w ogóle jest zalew tego i szastanie określeniem "mechanika kwantowa" na lewo i prawo. Jednak większość ludzi nie ma bladego pojęcia o jakichkolwiek konkretach z tym związanych. Ba, założę się, że większość nie zna nawet znaczenia słowa "kwantowy". Postanowiłem poedukować was trochę, mam nadzieję, że ktoś doceni W przeciwieństwie do większości takich tematów, nie jest to na sucho wklejone z wiki, tylko napisane przeze mnie aby opisać wszystko zrozumiale.

Wielkim problemem fizyki końca 19 wieku było promieniowanie ciała czarnego. Każdy obiekt emituje promieniowanie elektromagnetyczne, zależne od jego temperatury. Dlatego też rozgrzane do czerwoności żelazo jest ... czerwone.
Problem polegał na tym, że według wszystkich obliczeń, moc tego promieniowania była nieskończona. Oczywiście jest to nieprawda, ponieważ nie smaży nas nieskończona moc przydrożnego kamyka. Jednak nikt nie mógł znaleźć błędu.
Dopiero w 1900 Max Planck użył pewnego triku aby rozwiązać problem - "zgadł", że jeśli powie, że energia może istnieć tylko w pakietach o wielkości proporcjonalnej do częstotliwości promieniowania, to wynik będzie mu się zgadzał z eksperymentem. Nie przywiązywał do tego jednak wielkiego znaczenia, był to dla niego tylko trik. Jednak był to początek mechaniki kwantowej.
Max powiedział, że
E(energia)=n h(stała Plancka) f(częstotliwość)
n jest tutaj dowolną liczbą naturalną. Oznacza to, że energia przyjmuje tylko określone wartości. To właśnie znaczy słowo "kwantowy". Analogia: jabłka są skwantowane, bo możesz mieć tylko 1 jabłko, 2, 3 itd. Woda jest ciągła, możesz mieć 1 litr, 1.001, 1.000001 litra itd.
Mechanika kwantowa zajmuje się właśnie wielkościami skwantowanymi.
Dopiero Einstein przyjrzał się bliżej równaniu Plancka. W tym czasie zauważono efekt fotoelektryczny - światło wybijało elektrony z metalu.

Jednak efekt następował dopiero powyżej pewnej częstotliwości światła, niezależnie od natężenia. Nie miało to sensu w klasycznej fizyce.
Einstein powiedział, że światło nie jest falą jak dotychczas sądzono, ale że składa się z cząstek -fotonów- o energii hf zgodnie z równaniem Plancka. Przy określonej częstotliwości foton ma wystarczająco energii, aby wybić elektron z metalu i efekt następuje. Większe natężenie oznaczało więcej fotonów, ale każdy z nich miał zbyt małą energię, dlatego poniżej tej krytycznej częstotliwości nic się nie działo.
Kolejnym ważnym dowodem na hipotezę Plancka była tajemnica wodoru - emitował on światło tylko w określonych kolorach, i nie było to zrozumiane. Spektrum wodoru:


Co więcej, wiedziano już wtedy, że atom składa się z jądra okrążanego przez elektrony, jednak zgodnie z klasyczną fizyką, przyspieszający ładunek wydziela promieniowanie i traci energię.(Pamiętajcie, że poruszając się po okręgu, mam przyspieszenie dośrodkowe).Dlaczego elektrony nie pozapadały się do środka?

Niels Bohr założył, że elektrony mogą przyjąć tylko określone orbity.
Okazało się, że jeśli elektron przy zmianie orbity wyemituje foton o energii równej różnicy energii tych orbit, to kolor tego fotonu będzie odpowiadał kolorom z obrazka.

Tak więc potwierdzono, że światło składa się z cząstek. Jednakże, światło ulegało także interferencji, dyfrakcji, ugięciu- efektom mającym sens tylko dla fal. Nie podlegało dyskusji, że światło raz zachowuje się jak fala, a raz jak cząstka.
Wykorzystał to De Broglie, mówiąc, że tak samo jest dla materii.
Powiedział, że cząstka o pędzie p ma także aspekt falowy o długości fali h/p.
Początkowo nikt mu nie wierzył, ale okazało się, że elektrony wodoru na orbitach Bohra mają dokładnie takie długości fal, że powstawała fala stojąca - tak samo, jak przy instrumentach strunowych - wydają one dźwięki o takiej częstotliwości, że na strunach tworzy się fala stojąca.
Dodatkowo, zaobserwowano potem, że odbijając elektrony - cząstki o znanej masie- od listka metalu, obserwujemy dyfrakcję, efekt falowy.
Wg mnie zjawisko najlepiej ilustruje taki eksperyment:


Jest to znana z liceum interferencja fal światła. Teraz zmniejszmy natężenie źródła tak, że wydziela tylko 1 foton na raz. Na chłopski rozum spodziewalibyśmy się, że foton przejdzie albo przez jedną, albo przez drugą szczelinę, i na ekranie będą 2 kropki zamiast prążków interferencji. Jednak foton, będąc także falą, interferuje sam z sobą, przechodzi przez obie szczeliny naraz, i tworzy takie same prążki jak wcześniej!
Mając te wskazówki, Schrödinger stworzy swoje słynne równanie, próbując skopiować zasadę zachowania energii dla fal.

Założył on, że każdy obiekt opisuje funkcja falowa Psi, mówiąca nam o prawdopodobieństwie znalezienia obiektu w danym miejscu. Funkcja ta zachowuje się zgodnie z jego równaniem. Oznaczało to, że nic nie ma dokładnie określonego miejsca, mamy tylko większe prawdopodobieństwo znaleźć to coś w jednym miejscu niż w innym. Ba, funkcja falowa mogła nawet mówić nam, że obiekt znajduje się z jednakowym prawdopodobieństwem w 2 odległych miejscach, a dopiero gdy spróbujemy to wykryć, zapada się w jedną z możliwości - superpozycja stanów kwantowych.
Tutaj muszę odnieść się do słynnego kota Schrödingera, o którym ostatnio był temat i dyskusja. Kot zamknięty jest w pudełku, a jego życie zależy od stanu pewnego atomu promieniotwórczego. To ten atom jest tu kluczem, ponieważ może być w superpozycji 2 stanów, rozpadnięty i nierozpadnięty, a od tego stanu zależy życie kota. Należy ten eksperyment traktować z przymróżeniem oka, jego esencja to ten atom, który jest w superpozycji stanów, niejako w obu naraz, dopóki go nie zmierzymy. Dla osób, które w to nie wierzą, i twierdzą, że albo jest jeden stan albo drugi: spójrzcie na ten eksperyment:

Składa się on z serii magnesów, które mierzą właściwość atomu zwaną spinem - może on być skierowany wzdłuż lub przeciwnie dowolnej osi. Pierwszy magnes dzieli atomy na te ze spinem wzdłuż osi z (z+) i przeciw osi z (z-), a następnie usuwa wszystkie z-. Potem drugi magnes robi to samo dla osi x. A trzeci magnet znów dla osi z, i niespodzianka, mimo wcześniejszego usunięcia atomów z-, znów mamy podział pół na pół. Jeśli po prostu połowa atomów byłaby z+ a połowa z-, to usunęlibyśmy wszystkie z- i nie zobaczyliśmy ich na końcu. Jednak jeśli atomy są w superpozycji stanów kwantowych z+ i z-, to wszystko działa jak należy. Najpierw jeden magnes dokonuje pomiaru niszcząc superpozycję. Drugi dokonuje pomiaru spinu wzdłuż innej osi, co wg mechaniki kwantowej niszczy całą informację o osi z, ponieważ te wielkości są niekompatybilne (nie komutują). Także dla 3go magnesu atomy znów są w superpozycji z+ i z-, i wszystko działa tak jak to obserwujemy.
Tak więc superpozycja to realna rzecz, jedyna która tłumaczy zachowanie natury.
Na koniec powiem o zasadzie nieoznaczoności Heisenberga. Powiedział on, że są pewne wielkości, jak pęd i położenie, których nie możemy zmierzyć naraz z dowolną dokładnością. Im dokładniej zmierzymy jedno, tym mniej dokładniej znamy drugie.

Aby to zilustrować, mówił, że pomiaru dokonujemy zderzając jakąś cząstkę z naszym celem. Położenie celu znamy tylko co do długości fali De Broglie'a. Aby ją zmniejszyć, zwiększamy pęd cząstki, ale wtedy w trakcie zderzenia da ona większego kopa celowi, zwiększając niepewność jego pędu.
Wiele osób trywializuje tą zależność i próbuje znaleźć metodę, aby to obejść. Pokażę wam, że to niemożliwe używając funkcji falowych Schrödingera. Prostym rozwiązaniem jego równania jest fala płaska, opisująca cząstkę o dokładnie znanym pędzie. Wygląda to tak:
i rozciąga się w nieskończoność. Tak więc znamy pęd nieskończenie dokładnie, ale nie mamy żadnego pojęcia o położeniu, zgodnie z zasadą Heisenberga. Większość osób nie wie, że istnieje też funkcja falowa w przestrzeni pędu, opisująca analogicznie prawdopodobieństwo zmierzenia danej wartości pędu. Przestrzeń rzeczywista i pędu są bardzo intymnie powiązane, i zależą jedna od drugiej. W naszym przypadku funkcja dla pędu jest bardzo wąską linią, jest niezerowa tylko dla jednaj wartości.

Jeśli chcemy znać pozycję nieskończenie dokładnie, to jej funkcja będzie właśnie taką pionową linią, natomiast funkcja pędu będzie sinusoidą, a więc zamienią się one miejscami. Widać tu pewnego typu odwrotną zależność.
Teraz, pewnie powiecie że to chuja warte, bo nie można niczego zmierzyć nieskończenie dokładnie, i nie ma obiektu, który byłby wszędzie.
Otóż matematyka (Fourier) mówi nam, że możemy dodać w odpowiedni sposób takie sinusoidy, aby otrzymać bardziej realistyczną funkcję. Wygląda to jakoś tak:

I ma podobny kształt i dla pędu, i dla położenia. Jeśli zmierzymy np. położenie dokładnie,otrzymamy węższą funkcję (czerwona), ale MATEMATYKA mówi nam, że wtedy funkcja pędu musi stać się szersza (czarna), dając większą nieznajomość pędu:


Tak więc zasada Heisenberga nie ma nic wspólnego z przyrządem użytym do pomiaru, a raczej z samą naturą rzeczy.
Może się wydawać, że nie ma to wpływu na nasze życie, ale sam ostatnio policzyłem jedną rzecz i byłem trochę zaskoczony. Otóż jeśli postawimy np. ołówek na czubku, idealnie prosto, to z samej zasady Heisenberga przewróci się on po maks kilku sekundach (ponieważ górna część będzie miała niezerowe odchylenie i prędkość)! To większy wpływ, niż ktoś by się mógł spodziewać.

Także to są podstawy mechaniki kwantowej. Dla marudzących że to nie przydatne, dały nam one np. laser, komputer, jakikolwiek sprzęt obrazujący w szpitalach. Jednak mam nadzieję, że dla wielu osób jest to ciekawe samo w sobie.

Do ekspertów: nie plujcie się do mnie o szczegóły,znacznie wszystko uprościłem aby było w miarę zrozumiałe.

Zakładam temat, żeby pokazać świetnie odnowione zdjęcie z 5. kongresu Solvaya, na którym widać m.in. Alberta Einsteina i Marię Skłodowską-Curie. Ale zacznijmy od początku (za Wikipedią).

Kongresy Solvaya poświęcone fizyce i chemii to konferencje naukowe poświęcone kluczowym otwartym problemom w tych dziedzinach nauki. Organizowane są przez Międzynarodowe Instytuty Solvaya (International Solvay Institutes for Physics and Chemistry) w Brukseli, założone przez belgijskiego przemysłowca Ernesta Solvaya w 1912 roku. Powstały po wcześniejszym udanym kongresie tylko dla zaproszonych gości w 1911 roku, pierwszej światowej konferencji fizyki. Zazwyczaj kongresy odbywają się co 3 lata, lecz zdarzały się dłuższe odstępy.

Prawdopodobnie najsłynniejszym był 5. kongres (październik 1927) przebiegający pod hasłem Elektrony i fotony, na którym spotkali się najznakomitsi światowi fizycy, aby dyskutować nad niewiele wcześniej sformułowaną teorią kwantową. Czołowymi postaciami byli Albert Einstein i Niels Bohr. Einstein, rozczarowany zasadą nieoznaczoności Heisenberga, wypowiedział słynne zdanie: "Bóg nie gra w kości". Bohr odpowiedział: "Einstein, przestań mówić Bogu, co ma robić". 17 z 29 uczestników tego kongresu było lub stało się noblistami, w tym Maria Skłodowska-Curie, która jako jedyny z uczestników zdobyła tę nagrodę w dwóch dyscyplinach (fizyce i chemii).

I tu dochodzimy do clou, Wiki udostępnia takie oto zdjęcie:

Zdjęcie w pełnym rozmiarze
Uczestnicy Piątego Kongresu Solvaya, 1927. Institut International de Physique Solvay w Leopold Park.
Stoją, od lewej: Auguste Piccard, Émile Henriot, Paul Ehrenfest, Edouard Herzen, Théophile de Donder, Erwin Schrödinger, Jules-Émile Verschaffelt, Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg, Ralph Fowler, Léon Brillouin.
Siedzą (w drugim rzędzie): Peter Debye, Martin Knudsen, William L. Bragg, Hendrik A. Kramers, Paul Dirac, Arthur Compton, Louis de Broglie, Max Born, Niels Bohr.
W pierwszym rzędzie: Irving Langmuir, Max Planck, Maria Skłodowska-Curie, Hendrik Lorentz, Albert Einstein, Paul Langevin, Charles E. Guye, Charles T.R. Wilson, Owen W. Richardson.

Spójrzcie tylko na to:

Zdjęcie w pełnym rozmiarze

Nowy filmik od SciFuna.

Jak zmierzyć barometrem wysokość budynku?

Sir Ernest Rutherford, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki i przewodniczący Royal Academy, opowiedział kiedyś następującą historię:

Pewnego dnia zatelefonował do mnie pewien kolega. Właśnie miał oblać jednego ze swoich studentów za błędną odpowiedź na pytanie z fizyki, lecz tamten upierał się, że powinien dostać maksymalną ilość punktów. Obydwaj zgodzili się, aby tę kwestię rozstrzygnął niezależny sędzia i wybrano do tego celu mnie.

Czytam więc pytanie egzaminacyjne: „Wykaż, w jaki sposób można określić wysokość budynku za pomocą barometru.”

Student odpowiedział: „Bierzemy barometr na szczyt budynku, przywiązujemy barometr do liny, opuszczamy go na ulicę, zwijamy z powrotem i mierzymy długość wykorzystanej liny. Jej długość odpowiada wysokości budynku.”

Faktycznie, jego żądanie dotyczące maksymalnej ilości punktów było w pełni uzasadnione, gdyż jego odpowiedź była jak najbardziej prawidłowa! Z drugiej strony, oznaczałoby to przyznanie mu najwyższej oceny z fizyki, podczas gdy jego odpowiedź nie potwierdzała takiej wiedzy. Zasugerowałem, aby spróbował jeszcze raz. Dałem mu sześć minut na zastanowienie się, ale zastrzegłem, że odpowiedź powinna zawierać jakiś element wiedzy z fizyki.

Po pięciu minutach zauważyłem, że nie napisał nic. Zapytałem więc, czy chce się poddać, ale odpowiedział, że zna wiele rozwiązań i zastanawia się nad najlepszym. Przeprosiłem go zatem i kazałem kontynuować. Po kolejnej minucie odpowiedź była gotowa:

„Bierzemy barometr na szczyt budynku i wychylamy się poza krawędź dachu. Upuszczamy barometr na ziemię, mierząc czas jego lotu stoperem. Następnie za pomocą wzoru x=0.5*a*t^2 obliczamy wysokość budynku.”

W tym momencie zapytałem mojego kolegę, czy chce się poddać. Pokiwał głową na tak i przyznał studentowi niemal najwyższą ocenę.

Kiedy wychodziłem, zawołałem do siebie jeszcze raz studenta i spytałem go o te pozostałe odpowiedzi, nad którymi się zastanawiał.

- Cóż – odpowiedział – jest wiele sposobów na określenie wysokości budynku za pomocą barometru. W słoneczny dzień można np. zmierzyć jego wysokość, następnie wysokość cieni jego i budynku i z prostej proporcji określić wysokość samego budynku.
- No dobra, a co z tymi pozostałymi metodami?
- Jeśli pan chce, można obliczyć to podstawową metodą mierzenia wysokości. Bierzemy barometr i zaczynamy iść po schodach budynku. Podczas tej wspinaczki odmierzamy na ścianie długości barometru i docierając na samą górę znamy jego wysokość w długościach barometru.
- Dosyć bezpośrednia metoda.
- W rzeczy samej. Jeśli chciałby pan coś bardziej wyszukanego, możemy przywiązać barometr do końca sznurka i użyć go jak wahadła. Mierzymy wtedy siłę grawitacji na wysokości ulicy, a później na szczycie budynku. Z różnicy tych wyników można łatwo obliczyć jego wysokość.
Na tej samej zasadzie możemy przywiązać barometr do liny i opuścić go do poziomu ulicy i wtedy z okresów wahadłowego ruchu obliczyć samą wysokość.

No i w końcu prawdopodobnie najlepsza metoda. Bierzemy barometr, idziemy do piwnicy i pukamy nim w drzwi kierownika. Kiedy nam otworzy, mówimy: „Panie Kierowniku, mam tutaj świetny barometr. Jeśli powie mi pan, jaka jest wysokość tego budynku, barometr jest pański.”

W tym momencie zapytałem owego studenta, czy zna konwencjonalną odpowiedź na to pytanie. Przyznał że owszem, zna ją, ale miał dość mówienia mu przez szkołę, nauczycieli i kolegów tego, w jaki sposób ma myśleć.

Student nazywał się…

Niels Bohr

Został laureatem Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki z 1922 roku.

Zagraniczny klon brata adbustera



Dlaczego tak się dzieje? odp: grawitacja.