Afbeelding: Bart Fields
Heb je je ooit afgevraagd hoe Santa cadeautjes aan elke aardige jongen op aarde in slechts één nacht bezorgt? Natuurlijk heeft hij vliegend rendier en magie aan zijn zijde. Maar hoe zit het met natuurkunde? Niel De Grasse Tyson was op NPR en legde een manier uit waarop Santa het zou kunnen doen:
Hij zegt dat de kerstman niet met krankzinnige snelheden reist, maar in plaats daarvan kleine wormgaten in elk huis maakt om zijn geschenken te laten bezorgen. Dit is om meerdere redenen een waarschijnlijker scenario dan de situatie met rendieren en sleeën. Hier is een versie van de kerstman, ervan uitgaande dat de vrolijke dikke man 91, 8 miljoen huizen moet raken (gebaseerd op de schatting van het Population Reference Bureau van christelijke kinderen in de wereld):
De kerstman heeft 31 uur kerst om mee te werken, dankzij de verschillende tijdzones en de rotatie van de aarde, ervan uitgaande dat hij van oost naar west reist (wat logisch lijkt). Dit komt neer op 822, 6 bezoeken per seconde. Dit wil zeggen dat voor elk christelijk huishouden met goede kinderen, de kerstman 1/1000 van een seconde heeft om te parkeren, uit de slee te springen, door de schoorsteen te springen, de kousen te vullen, de resterende cadeautjes onder de boom te verdelen, alle snacks te eten zijn achtergelaten, ga de schoorsteen weer op, ga terug in de slee en ga verder naar het volgende huis. Ervan uitgaande dat elk van deze 91, 8 miljoen stops gelijkmatig over de aarde zijn verdeeld (wat we natuurlijk onwaar weten, maar voor onze berekeningen zullen we accepteren), hebben we het nu over 0, 78 mijl per huishouden, een totaal reis van 75-1 / 2 miljoen mijl, zonder stops te tellen om te doen wat de meesten van ons minstens elke 31 uur moeten doen, plus voeren enz.
Dit betekent dat de slee van de kerstman zich verplaatst met 650 mijl per seconde, 3000 keer de snelheid van het geluid.
Ze werken dan in het gewicht van de slee:
Ervan uitgaande dat elk kind niets meer krijgt dan een middelgrote legoset (2 pond), draagt de slee 321.300 ton, de kerstman niet meegerekend, die steevast wordt beschreven als overgewicht.
Wat betekent dat ze zoiets als 214.200 rendieren nodig hebben om het mee te slepen. Alles bij elkaar opgeteld, Santa, plus rendieren, plus slee, plus geschenken eindigt op een vrolijke 353.430 ton. Een team van 353.000 ton zou dus 3.000 keer de snelheid van het geluid reizen, wat 14, 3 miljoen joule aan energie zou opleveren. Per paar rendieren. En het resultaat:
Kortom, ze zullen bijna onmiddellijk vlam vatten, het rendier achter zich blootstellen, en oorverdovende sonische knallen creëren in hun kielzog. Het hele rendierteam zal binnen 4.26 duizendsten van een seconde worden verdampt. De kerstman zal ondertussen 17.500.06 keer groter worden dan de zwaartekracht. Een 250-pond Santa (die belachelijk slank lijkt) zou worden vastgemaakt aan de achterkant van zijn slee met 4.315.015 pond kracht.
Nu is niet iedereen tevreden met deze grimmige berekeningen. Een natuurkundige in de staat North Carolina, Larry Silverberg, zegt dat relativiteit een mogelijke uitweg zou kunnen zijn. Popular Science schrijft:
Silverberg en zijn studenten vonden een realistischer scenario: relativiteitswolken. Relativiteitswolken, gebaseerd op relatieve fysica, stellen Santa in staat om de tijd te strekken als een elastiekje en geven hem maanden om geschenken te bezorgen, terwijl slechts een paar minuten voorbijgaan voor de rest van ons. (Silverberg theoretiseert dat de kennis van de kerstman van relatieve fysica veel groter is dan die van ons.)
De theorie van Silverberg is plausibel, zegt Danny Maruyama, een promovendus die onderzoek doet naar systeemfysica aan de Universiteit van Michigan. Als de kerstman met ongeveer de snelheid van het licht zou reizen, de bezorgingslast met zijn elven zou delen en gebruik zou maken van relativiteitswolken, zou hij de geschenken in ongeveer vijf minuten Aardetijd kunnen bezorgen, zegt Maruyama. "Hoewel ik zelf niet veel weet over relativiteitswolken, denk ik dat het heel goed mogelijk is dat een man die in een slee vliegt, met elf leeft en vliegende huisdieren rendier heeft, de technologie kan hebben die nodig is om relativiteitswolken te gebruiken, " zegt hij.
Laat de natuurkunde je Santa dus niet in de weg staan - of het nu wormgaten zijn of relativiteitswolken - het is heel goed mogelijk.
Meer van Smithsonian.com:
Zie waar de kerstman overal ter wereld opduikt
