Die Geschichte ist sogar wahr, bis auf den Umstand das es sich nicht um Niels Bohr und nicht um Kopenhagen gehandelt hat.
Hier die Version, wie ich sie kenne:
Angels on a Pin: A Modern Parable by Alexander Calandra (Saturday Review, Dec 21, 1968.)
Some time ago I received a call from a colleague who asked if I would be the referee on the grading of an examination question. He was about to give a student a zero for his answer to a physics question, while the student claimed he should receive a perfect score and would if the system were not set up against the student: The instructor and the student agreed to submit this to an impartial arbiter, and I was selected.
I went to my colleague’s office and read the examination question: „Show how it is possible to determine the height of a tall building with the aid of a barometer.“
The student had answered: „Take a barometer to the top of the building, attach a long rope to it, lower the barometer to the street and then bring it up, measuring the length of the rope. The length of the rope is the height of the building.“
I pointed out that the student really had a strong case for full credit since he had answered the question completely and correctly. On the other hand, if full credit was given, it could well contribute to a high grade for the student in his physics course. A high grade is supposed to certify competence in physics, but the answer did not confirm this. I suggested that the student have another try at answering the question I was not surprised that my colleague agreed, but I was surprised that the student did.
I gave the student six minutes to answer the question with the warning that the answer should show some knowledge of physics. At the end of five minutes, he had not written anything. I asked if he wished to give up, but he said no. He had many answers to this problem; he was just thinking of the best one. I excused myself for interrupting him and asked him to please go on. In the next minute he dashed off his answer which read:
"Take the barometer to the top of the building and lean over the edge of the roof. Drop that barometer, timing its fall with a stopwatch. Then using the formula S = ½at², calculate the height of the building.
At this point I asked my colleague if he would give up. He conceded, and I gave the student almost full credit.
In leaving my colleague’s office, I recalled that the student had said he had many other answers to the problem, so I asked him what they were. „Oh yes,“ said the student. „There are a great many ways of getting the height of a tall building with a barometer. For example, you could take the barometer out on a sunny day and measure the height of the barometer and the length of its shadow, and the length of the shadow of the building and by the use of a simple proportion, determine the height of the building.“
„Fine,“ I asked. „And the others?“
„Yes,“ said the student. „There is a very basic measurement method that you will like. In this method you take the barometer and begin to walk up the stairs. As you climb the stairs, you mark off the length of the barometer along the wa]l. You then count the number of marks, and this will give you the height of the building in barometer units. A very direct method.“
„Of course, if you want a more sophisticated method, you can tie the barometer to the end of a string, swing it as a pendulum, and determine the value of g' at the street level and at the top of the building. From the difference of the two values of g’ the height of the building can be calculated.“
Finally, he concluded, there are many other ways of solving the problem. „Probably the best,“ he said, "is to take the barometer to the basement and knock on the superintendent’s door. When the superintendent answers, you speak to him as follows: „Mr. Superintendent, here I have a fine barometer. If you tell me the height of this building, I will give you this barometer.“
At this point I asked the student if he really did know the conventional answer to this question. He admitted that he did, said that he was fed up with high school and college instructors trying to teach him how to think, using the „scientific method,“ and to explore the deep inner logic of the subject in a pedantic way, as is often done in the new mathematics, rather than teaching him the structure of the subject. With this in mind, he decided to revive scholasticism as an academic lark to challenge the Sputnik-panicked classrooms of America.
The article is by Alexander Calandra and appeared first in „The Saturday Review“ (December 21, 1968, p 60). It is also in the collection „More Random Walks in Science“ by R.L.Weber, The Institute of Physics, 1982.
Dazu gibt es inzwischen eine Sammlung möglicher Vorgangsweisen (inklusive den bereits oben erwähnten):
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Man lasse das Barometer an einer Schnur bis auf die Strasse herab, lasse es pendeln und berechne aus der Periodendauer die Pendellänge.
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Man werfe das Barometer vom Dach, notiere die Fallzeit und berechne die Höhe mittels der Fallbeschleunigung.
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Man messe die Länge des Schattens des Gebäudes und die Länge des Schattens des Barometers. Aus den Schattenlängen bestimmt man das Verhältnis der Höhen von Gebäude und Barometer. Die Höhe des Barometers zu bestimmen sei dem Experimentator als Übungsaufgabe gestellt. Anmerkung: Nur an Sonnentagen durchführbar.
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Man lege das Barometer am Fusse des Gebäudes an die Wand, drehe das Barometer um seinen höchsten Punkt und messe so durch Wiederholen und Mitzählen dieser Aktion die Höhe des Hauses in Barometergrössen.
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Man bestimme die Erdbeschleunigung auf dem Dach und auf dem Boden indem man das Barometer als Pendel verwendet und kann daraus die Höhe des Hauses berechnen.
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Man finde den Hausmeister und biete ihm das Barometer an, wenn er einem die Höhe des Gebäudes verrät.
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Man messe den Luftdruck auf dem Boden und auf dem Dach des Hauses und errechne über die unterschiedlichen Drücke den Höhenunterschied.
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Man werfe das Barometer von dem Dach des gegenüberliegenden Hauses auf das zu messende Haus, berechne den Höhenunterschied, und somit hat man das Problem auf die Messung eines anderen Hauses zurückgeführt. Das macht man so lange, bis man an einem Haus angelangt ist, dessen Höhe man kennt. Meistens steht die Höhe an der Kirche oder am Wasserturm.
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Man ziehe das Barometer an einer Schnur mit vernachlässigbarem Gewicht am Gebäude hoch, messe die verbrauchte Energie und berechne über den Energiesatz die Höhe des Gebäudes.
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Man messe die Breite des Gebäudes in Barometereinheiten und werfe das Barometer anschliessend mehrfach in die ungefähre Richtung des Gebäudes. Das kann man als Streuexperiment auffassen, daraus den effektiven Streuquerschnitt berechnen, dessen Quadrat durch die Breite teilen, und man erhält die geschätzte Höhe.
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Man warte bis die Sonne scheint, suche sich den Punkt im Schatten des Hauses, an dem der erste Sonnenstrahl das aufgestellte Barometer berührt, messe Höhe des Barometers und den Abstand vom Haus und kann mit den Strahlensätzen die Höhe des Hauses bestimmen.
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Man justiere das Barometer auf dem Boden so, dass der Zeiger genau auf der Hauskante zeigt und kann dann mit dem Winkel Zeiger/Boden und Abstand vom Haus die Höhe berechnen.
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Man benutze das Treppenhaus des Hauses, zähle die Stufen und muss nur noch die Höhe der Stufen bestimmen, um die Höhe auszurechnen.
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Man lege einen Klumpen Knetmasse auf den Boden, lasse das Barometer darauffallen und kann an der Tiefe des Abdruckes die Aufschlagskraft und damit den Beschleunigungsweg (Höhe) berechnen.
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Man montiere einen Lautsprecher an das Barometer, lasse es von oben in ein Netz auf Bodenhöhe fallen und Messe den Dopplereffekt. Aus dem Maximum der Frequenzverschiebung lässt sich die Endgeschwindigkeit und damit die Höhe des Hauses bstimmen.
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Man schneide ein Loch in das Barometer, fülle es mit einer definierten Flüssigkeit und messe die Tropfgeschwindigkeit am Boden und auf dem Dach des Hauses von einem festen Punkt aus. Aufgrund der unterschiedlichen Geschwindigkeiten berechne man die relativistische Zeitdillatation und erhält daraus die Höhe.
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Man lasse das Barometer vom Dach fallen und warte optisch und akustisch auf den Aufprall. Aufgrund der Zeitdifferenz erhält man mit der Schallgeschwindigkeit die Höhe.
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Man grabe mit dem Barometer ein Loch unter dem Gebäude, bis es umfällt. Dann braucht man nur noch die Länge zu messen.
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Man werfe das Barometer so hoch man kann, klettere dort hin und werfe wieder, bis das Barometer auf dem Dach liegt. Die Wurfhöhe sei bekannt.
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Man klettere auf das Dach und schlucke das Barometer. Im Krankenhaus sagt man dann, man lasse sich nur operieren, wenn man vorher erführe, wie hoch man während des Schluckvorgangs gewesen sei.
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Man werfe mit dem Barometer das Schaufenster eines Supermarktes ein und stehle ein Massband. Damit geht’s besser.
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Man locke mit dem Barometer jemanden zur Wettermessung auf das Dach und werfe ihn herunter. Am nächsten Tag steht die Höhe in der Zeitung.
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Man werfe das Barometer vom Dach aus Passanten auf den Kopf. Einige werden sicherlich eine Höhe schätzen, woraufhin das Problem ein rein wahrscheinlichkeitstheoretisches ist.
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Man stellt einen Eimer Wasser auf und wirft das Barometer vom Dach des Hauses aus hinein. Aus der Erwärmung des Wassers kann man auf die Energie des Barometers schliessen. Mit der Energie bestimmt man die Geschwindigkeit, und mit der Fallbeschleunigung g kann man die Höhe des Hauses berechnen.
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Man stellt einen randvoll gefüllten Eimer Wasser auf und wirft das Barometer vom Dach des Hauses aus hinein. Aus der Menge des herausgespritzten Wassers lässt sich die Endgeschwindigkeit und damit die Höhe des Hauses berechnen (beachte: bei Messung der verbleibenden Menge muss das Barometer vorher herausgenommen werden).
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Man bestimme, ist das Barometer hinreichend gross und mit einer definierten Flüssigkeit gefüllt, die durschnittlich zur Verfügung stehende mit Flüssigkeit füllbare Grundfläche des Gebäudes und lasse die Flüssigkeit ins Gebäude ab, bis dieses gefüllt ist. Anschließend bestimme man aus der im Barometer verbliebenen Flüssigkeit und der vorher bestimmten durchschnittlichen Kapazität die Gesamthöhe. Die Flüssigkeitsmenge im Barometer sei bekannt.
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Man messe die Grundfläche des Gebäudes in Quadrat-Barometerlängen. Jetzt lasse man die Flüssigkeit aus dem Barometer ab und fülle es in ein hinreichend grosses Gefäss. Nun tauche man das Gebäude in das Gefäss. Aus der übergelaufenen Menge an Flüssigkeit kann das Volumen des Gebäudes bestimmt werden. Durch Dividieren durch die Grundfläche erhält man die Höhe. Das Barometer sei als mit hinreichend viel Flüssigkeit gefüllt anzusehen.
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Man bestimme die Resonanzfrequenz des Gebäudes und bringe es mit Hilfe des Barometers, das als Stimmgabel eingesetzt wird, in eine entsprechende Schwingung, bis es in sich zusammenfällt. Am nächsten Tag entnehme man die Höhe der Zeitung.
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Man definiere die Einheit „1 Haushöhe = 1 Höhe des betreffenden Hauses“. Die Höhe des betreffenden Hauses beträgt somit 1 Haushöhe. Auf die Frage, wozu man das Barometer dabei gebraucht habe antworte man: „Zur moralischen Unterstützung!“
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Man stelle sich in bekannter Entfernung vom Gebäude auf und stelle fest, wie weit man das Barometer vor sich halten muss, damit es das Gebäude gerade verdeckt. Die Höhe ermittelt man mit Hilfe des Strahlensatzes.
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Man verspreche, ein weibliches Geschlecht der messenden Person vorausgesetzt, dem Hausmeister „in diesem Gebäude in (geschätzte Höhe * n / 1 Meter) Meter Höhe (n >= 2, abhängig von der vermuteten Realitätsnähe des Schätzwertes)“ eine private Striptease-Show. Der Hausmeister wird sicherlich die maximal mögliche Höhe der Show nennen. Diese ist im Rahmen des Messfehlers als Haushöhe anzusehen.
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Man entferne vom Barometer das Baro. Mit Hilfe des verbleibenden Meters bestimme man die Höhe.
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Man befrage ehemalige Studenten, bis man einen findet, der vor Jahren bereits die Höhe des Hauses bestimmen musste. Nun tausche man mit ihm das Barometer gegen die Messergebnisse.
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Man verwende das Barometer als Briefbeschwerer beim Studieren der Baupläne des Gebäudes.
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Man verkaufe das Barometer und kaufe dafür ein Massband, mit diesem messe man die Höhe des Gebäudes.
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Man verwende das Barometer als Reflektor für einen Laserstrahl. Aus der Laufzeit des Laserstrahls ermittle man dann die Höhe des Gebäudes.
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Man erzeuge auf dem Dach des Gebäudes eine Explosion und messe mit Hilfe des Barometers wie lange es dauert bis die Druckwelle den Boden erreicht. Aus dieser Zeitdauer berechne man dann die Höhe des Gebäudes.
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Man schlage mit dem Barometer solange auf die Grundmauern des Gebäudes ein, bis dieses zusammenfällt. Anschliessend zertrümmere man mit dem Barometer jeden Brocken des Hauses, das über den Boden hinausragt. Die Höhe des Gebäudes ist anschliessend 0.
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Man werfe das Barometer mit einer definierten Geschwindigkeit waagrecht vom Dach des Hauses. Aus der Distanz des Aufschlagpunktes zur Basis des Hauses kann man mittels Ballistik die Höhe des Hauses ausrechnen.
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Man nehme einen kleinen aber effizienten Elektromotor, mit dem man das Barometer auf das Dach des Hauses hieft, und messe dabei exakt den Energieverbrauch. Unter Berücksichtigung des Gewichtes des Barometers, der Anziehungskraft g, der Verlustleistung des Motors sowie diverser Reibungsverluste kann man dann die Potentialdifferenz und damit die Höhe des Hauses bestimmen.
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Sobald jemand das Gebäude betritt oder verlässt ersteche man diese Person mit einem scharfen Ende des Barometers. Bald wird sich die Kunde des ‚Barometer-Mörders‘ verbreitet haben und der Besitzer des Hauses wird gezwungen sein, dieses zu verkaufen. In der Verkaufsanzeige lese man dann die Höhe des Gebäudes.
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Man binde das Barometer an ein Stück Schnur und lasse es damit vor den Augen des Architekten des Gebäudes hin- und her pendeln. Dazu sage man: „Du wirst müde, immer müder und müder. Wenn ich mit dem Finger schnippe sagst du mir dir Höhe des Gebäudes…“
