Kuva: Bart Fields
Oletko koskaan miettinyt, kuinka joulupukki toimittaa lahjoja jokaiselle mukavalle lapselle maapallolla vain yhden yön? No, tietenkin, hänellä on lentäviä poroja ja taikuutta hänen puolellaan. Entä fysiikka? Niel De Grasse Tyson oli NPR: ssä selittämässä yhtä tapaa joulupukki tehdä sen:
Hänen mukaansa Joulupukki ei matkusta hulluilla nopeuksilla, vaan luo sen sijaan pieniä matoreikiä jokaisen kodin sisälle saadakseen lahjansa. Tämä on todennäköisempi skenaario kuin poro- ja rekkatilanne monista syistä. Tässä on yksi joulupukki, olettaen, että riemukas rasvaisen miehen on löydettävä 91, 8 miljoonaa kotia (perustuu väestöviraston arvioon maailman kristillisistä lapsista):
Joulupukilla on 31 tuntia joulua työskennellä eri aikavyöhykkeiden ja maan pyörimisen ansiosta olettaen, että hän matkustaa itään länteen (mikä näyttää loogiselta). Tämä tekee 822, 6 käyntiä sekunnissa. Toisin sanoen jokaisella kristillisellä kotitaloudella, jolla on hyviä lapsia, Joulupukilla on 1/100 sekuntia pysäköidä, hypätä kelkasta, hypätä alas savupiippuun, täyttää sukat, jakaa jäljellä olevat lahjat puun alla, syödä mitä tahansa välipaloja ovat jääneet, nouse takaisin savupiippuun, päästä takaisin rekiin ja siirtyä seuraavaan taloon. Jos oletetaan, että jokainen näistä 91, 8 miljoonasta pysähdyksestä on jakautunut tasaisesti maan ympäri (jonka tietenkin tiedämme olevan väärä, mutta laskelmamme kannalta hyväksymme), puhumme nyt 0, 78 mailia kotitaloutta kohti, yhteensä 75-1 / 2 miljoonan mailin matka, ei lasketa pysähtyneitä tekemään sitä, mitä useimpien meidän on tehtävä vähintään 31 tunnin välein, plus ruokinta jne.
Tämä tarkoittaa, että Joulupukin reki liikkuu nopeudella 650 mailia sekunnissa, 3000-kertainen äänenopeudesta.
Sitten he työskentelevät rekipainossa:
Olettaen, että jokainen lapsi ei saa mitään muuta kuin keskikokoista lego-sarjaa (2 kiloa), reki kantaa 321 300 tonnia, lukuun ottamatta Joulupukia, jota kuvataan aina ylipainoiseksi.
Mikä tarkoittaa, että he tarvitsevat jotain 214 200 poroa kuten vetoakseen sitä. Lisäämällä kaiken loppuun, joulupukki, porot, reki, plus esittelevät tuulen nopeudella 353 430 tonnia. Joten 353 000 tonnin joukkue aveaisi matkustaa 3000 kertaa äänen nopeuden, mikä tuottaa 14, 3 kvintilliojoulea energiaa. Poroa kohti. Ja tulos:
Lyhyesti sanottuna, ne räjähtää liekissä melkein hetkessä, paljastaen heidän takanaan olevan poron ja luovat heille herättäviä äänibuumeja. Koko poron joukkue höyrystyy 4, 26 tuhannesosaa sekunnissa. Sillä välin joulupukki altistuu keskipakoisvoimille, jotka ovat 17 500, 06 kertaa suuremmat kuin painovoima. 250 punnan joulupukki (joka näyttää naurettavan hoikkaalta) kiinnitetään kelkan taakse 4 315 015 kilolla voimalla.
Nyt kaikki eivät ole tyytyväisiä näihin epäkohteliaisiin laskelmiin. Yksi fyysikko Pohjois-Carolina State, Larry Silverberg, sanoo, että suhteellisuussuhteet voisivat olla mahdollista. Popular Science kirjoittaa:
Silverberg ja hänen opiskelijansa löysivät realistisemman skenaarion: suhteellisuussäily. Suhteellisiin fysiikoihin perustuvat relatiivisuuspilvet antavat joulupukille venyttää aikaa kuin kuminauhaa ja antaa hänelle kuukausia toimittaa lahjoja, kun taas muille meille kuluu vain muutama minuutti. (Silverberg väittää, että Joulupukin käsitys suhteellisesta fysiikasta on paljon suurempi kuin meidän oma.)
Silverbergin teoria on uskottava, sanoo Michiganin yliopiston systeemifysiikkaa tutkittava jatko-opiskelija Danny Maruyama. Jos Joulupukki matkustaisi suunnilleen valon nopeudella, jakaisi toimitusten kuorman haltiensa kanssa ja käyttäisi relatiivisuuspilviä, hän pystyisi toimittamaan lahjat noin viiden minuutin aikana maatajasta, Maruyama sanoo. "Vaikka en itse tiedä paljoakaan relatiivisuuspilvistä, on mielestäni erittäin mahdollista, että miehellä, joka lentävät reessä, asuu haltien kanssa ja jolla on lentäviä lemmikkiporoja, voisi olla tarvittava tekniikka relatiivisuuspilvien hyödyntämiseksi", hän sanoo.
Joten älä anna fysiikan päästä joulupukin rakastajallesi - on se sitten madonreikiä tai relatiivisuuspilviä -, se on täysin mahdollista.
Lisää Smithsonian.com-sivustolta:
Katso missä joulupukki on kääntymässä ympäri maailmaa
