La curiosa anécdota del barómetro y la física (con moraleja)

Hace unos días leí en un blog educativo una curiosa anécdota que merece la pena conocer por todo lo que nos enseña. Por lo que he podido investigar, nadie sabe si es cierta o no, pero poco importa. Suele ser bastante utilizada en medios académicos y no tan académicos para mostrar la importancia de la reflexión, de las distintas versiones de una historia, en definitiva, de pensar.

Se dice que la contaba Sir Ernest Rutherford, presidente de la Sociedad Real Británica y Premio Nobel de Química en 1908. Y esto era lo que decía…

Hace algún tiempo, recibí la llamada de un colega. Iba poner un cero a un estudiante por la respuesta que había dado en un problema de física, aunque este afirmaba rotundamente que su respuesta era acertada. Profesores y estudiantes acordaron pedir arbitraje de alguien imparcial y fui elegido yo. 

La pregunta del examen decía: Demuestre cómo es posible determinar la altura de un edificio con la ayuda de un barómetro. El estudiante había respondido: llevo el barómetro a la azotea del edificio y le ato una cuerda muy larga. Lo descuelgo hasta la base del edificio, marco y mido. 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 estudio, 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 y me contesto que tenía muchas respuestas al problema. Su dificultad era elegir la mejor de todas. 

En el minuto que le quedaba escribió la siguiente respuesta: tomo el barómetro y lo lanzo al suelo desde la azotea del edificio, calculo el tiempo de caída con un cronómetro. Después se aplica la formula altura = 0,5 por A por t^2. Y obtenemos la altura del edificio. Mi colega le dio la nota más alta.

Posteriormente, me encontré con el estudiante y le pedí que me contara sus otras respuestas a la pregunta. Hay muchas maneras, respondió, tomas 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.

Por otro lado, tomas 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 número de marcas hasta la azotea. Multiplicas al final la altura del barómetro por el número de marcas que has hecho y ya tienes la altura.

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 fórmula trigonométrica, podríamos calcular 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 período de precesión.

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

En este momento de la conversación, le pregunte 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 Nobel 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. 

Días después de escribir el artículo he leido que la verdadera historia de la “anécdota del barómetro” es que fue “creada” por Alexander Calandra, profesor de física fallecido el 8 de marzo de 2006, a los 95 años. Trabajó gran parte de su vida en la Universidad de Washington en St. Louis, EE.UU. Podeis ver más datos en este post de La Ciencia de la Mula Francis.

¿Moraleja? Pues como en la anécdota (sea cierta o no), hay muchas. Quizás la que más cerca tenemos es que la educación actual debe enseñar a pensar. Aunque también podemos aprender que hay diferentes soluciones a un mismo problema… Dinos, ¿qué has aprendido tú?