Il problema del barometro rappresenta uno dei miti più conosciuti della comunità di fisici, raccontata, a quanto pare, per la prima volta da Ernest Rutherford. Egli racconta di aver ricevuto una lettera da un suo collega il quale gli chiedeva di fare da arbitro imparziale su una questione tra lui e un suo studente. Infatti il professore aveva intenzione di dare zero come punteggio alla risposta ad un quesito di fisica che aveva posto ad un suo studente, mentre lo studente pretendeva il massimo. Il problema recitava: «Mostrare in che modo è possibile determinare l’altezza di un grattacielo con l’aiuto di un barometro». Lo studente aveva risposto:
“Porta il barometro in cima all’edificio, legalo ad una lunga corda, calalo fino alla strada, fai un segno, tiralo su e misura la lunghezza della corda. La lunghezza della corda è uguale all’altezza del grattacielo“.
Lo studente aveva risolto il problema completamente e correttamente. Ma assegnargli il massimo dei voti avrebbe potuto certificargli competenze non effettivamente confermate dalla sua risposta.
Rutherford suggerì di dare allo studente un’altra possibilità e di concedere sei minuti per rispondere alla stessa domanda con l’avvertenza di dimostrare le sue conoscenze di fisica. Dopo cinque minuti non aveva scritto nulla ma alla domanda se voleva ritirarsi egli disse che aveva molte risposte a questo problema; stava scegliendo quella migliore. Nel minuto successivo scrisse la seguente risposta:
“Porta il barometro in cima all’edificio e lascialo cadere al suolo. Misura il tempo di caduta con un cronometro. Quindi, usando la formula h=0.5*a*t2 calcola l’altezza dell’edificio“.
Il mio collega gli concesse il massimo voto.
Lasciando l’ufficio del collega, Rutherford chiese allo studente quali erano le altre risposte che conosceva. Egli disse:
“Ci sono molti modi per misurare l’altezza di un grattacielo con l’aiuto di un barometro. Ad esempio puoi misurare la lunghezza del barometro, la sua ombra e l’ombra del grattacielo in un giorno di sole e quindi, con una semplice proporzione, calcolare l’altezza dell’edificio; c’è un metodo molto elementare: partendo dal piano terreno sali le scale e traccia dei segni sui muri utilizzando il barometro come unità di misura di lunghezza. Alla fine conta i segni e avrai l’altezza dell’edificio in unità-barometro“. Se vuoi un metodo più sofisticato, puoi legare il barometro ad un filo ed usarlo come pendolo per misurare il valore di g (gravità) al livello della strada e in cima all’edificio. Conoscendo la differenza di gravità è possibile calcolare l’altezza dell’edificio. Similmente puoi andare in cima all’edificio, legare il barometro ad una lunga corda, calarlo fino al livello della strada e farlo oscillare come un pendolo. Misurando il periodo, si può calcolare la lunghezza della corda, cioè l’altezza dell’edificio. Infine, ci sono molti altri metodi per risolvere il problema. Forse il migliore è quello di prendere il barometro e bussare alla porta del direttore. Quando apre gli dici così: – Signor direttore, questo è un bellissimo barometro. Se mi dice l’altezza dell’edificio glielo regalo.”
A questo punto Rutherford chiese allo studente se veramente NON conosceva la risposta convenzionale a questa domanda. Egli ammise che la conosceva ma che non ne poteva più di una scuola e di professori che tentavano di insegnargli a pensare.
Lo studente era Niels Bohr, fisico danese, premio Nobel per la Fisica nel 1922.
