Voici le problème posé par un professeur de Physique du début du siècle:
'J'ai reçu un coup de fil d'un collègue à propos
d'un étudiant. Il estimait
qu'il devait lui donner un zéro à une question de physique,
alors que
l'étudiant réclamait un 20. Le professeur et l'étudiant
se mirent d'accord
pour choisir un arbitre impartial et je fus choisi.
Je lus la question de l'examen : "Montrez comment il est possible de
déterminer la hauteur d'un building à l'aide d'un baromètre."
L'étudiant avait répondu : "On prend le baromètre
en haut du building, on lui
attache une corde, on le fait glisser jusqu'au sol, ensuite on le remonte
et
on calcule la longueur de la corde. La longueur de la corde donne la
hauteur
du building. "
L'étudiant avait raison vu qu'il avait répondu juste et
complètement à la
question. D'un autre côté, je ne pouvais pas lui mettre
ses points: dans ce
cas, il aurait reçu son grade de physique alors qu'il ne m'avait
pas montré de
connaissances en physique. J'ai proposé de donner une autre
chance à
l'étudiant en lui donnant six minutes pour répondre à
la question avec
l'avertissement que pour la réponse il devait utiliser ses connaissances
en
physique.
Après cinq minutes, il n'avait encore rien écrit. Je lui
ai demandé s'il
voulait abandonner mais il répondit qu'il avait beaucoup de
réponses pour ce
problème et qu'il cherchait la meilleure d'entre elles. Je me
suis excusé de
l'avoir interrompu et lui ai demandé de continuer. Dans la minute
qui suivit,
il se hâta pour me répondre : " On place le baromètre
à la hauteur du toit. On
le laisse tomber en calculant son temps de chute avec un chronomètre.
Ensuite
en utilisant la formule : x=gt2/2, on trouve la hauteur du building."
A ce moment, j'ai demandé à mon collègue s'il voulait
abandonner. Il me
répondit par l'affirmative et donna presque 20 à l'étudiant.
En quittant son bureau, j'ai rappelé l'étudiant car il
avait dit qu'il avait
plusieurs solutions à ce problème. " Hé bien,
dit-il, il y a plusieurs façon
de calculer la hauteur d'un building avec un baromètre. Par
exemple, on le
place dehors lorsqu'il y a du soleil. On calcule la hauteur du baromètre,
la
longueur de son ombre et la longueur de l'ombre du building.
Ensuite, avec un
simple calcul de proportion, on trouve la hauteur du building. "
Bien, lui répondis-je, et les autres ? "Il y a une méthode
assez basique que
vous allez apprécier. On monte les étages avec un baromètre
et en même temps
on marque la longueur du baromètre sur le mur. En comptant le
nombre de
traits, on a la hauteur du building en longueur de baromètre.
C'est une
méthode très directe. Bien sûr, si vous voulez
une méthode plus sophistiquée,
vous pouvez prendre le baromètre à une corde, le faire
balancer comme un
pendule et déterminer la valeur de g au niveau de la rue et
au niveau du
toit. A partir de la différence de g, la hauteur de building
peut être
calculée.
De la même façon, on l'attache à une grande corde
et en étant sur le toit, on
le laisse descendre jusqu'à peu près le niveau de la
rue. On le fait balancer
comme un pendule et on calcule la hauteur du building à partir
de la période
de précession."
Finalement, il conclut :"Il y a encore d'autres façons de résoudre
ce
problème. Probablement la meilleure est d'aller au sous-sol,
frapper à la
porte du concierge et lui dire : "j'ai pour vous un superbe baromètre
si vous
me dites quelle est la hauteur du building."
J'ai ensuite demandé à l'étudiant s'il connaissait
la réponse que
j'attendais. Il a admis que oui mais qu'il en avait marre du collège
et des
professeurs qui essayaient de lui apprendre comment il devait penser.'
L'étudiant était Niels Bohr et l'arbitre Rutherford.
Rutherford - Prix Nobel de Chimie vers 1910
Bohr - Prix Nobel de Physique en 1922.