Billede: Bart Fields
Har du nogensinde spekuleret på, hvordan Julemanden leverer gaver til alle dejlige børn på Jorden på bare en nat? Selvfølgelig har han flyvende rensdyr og noget magi på hans side. Men hvad med fysik? Niel De Grasse Tyson var på NPR og forklarede en måde julemanden måske kunne gøre det på:
Han siger, at julemanden ikke rejser i vanvittige hastigheder, men i stedet skaber små ormehuller i hvert hjem for at få hans gaver leveret. Dette er et mere sandsynligt scenario end rensdyr- og slædesituation af flere årsager. Her er en overtagelse af julemanden, idet man antager, at den lystigt fedt mand skal ramme 91, 8 millioner hjem (baseret på Befolkningsreferencets skøn over kristne børn i verden):
Julemanden har 31 timers jul at arbejde med takket være de forskellige tidszoner og jordens rotation, forudsat at han rejser øst mod vest (hvilket synes logisk). Dette fungerer efter 822, 6 besøg pr. Sekund. Dette betyder at for hver kristen husstand med gode børn har julemanden 1/1000-sekund til at parkere, hoppe ud af slæden, hoppe ned ad skorstenen, fyld strømperne, fordele de resterende gaver under træet, spise uanset snacks er tilbage, gå op ad skorstenen, gå tilbage i slæden og gå videre til næste hus. Hvis vi antager, at hvert af disse 91, 8 millioner stop er jævnt fordelt rundt om på jorden (hvilket vi selvfølgelig ved at er falske, men med hensyn til vores beregninger vil vi acceptere), taler vi nu om 0, 78 kilometer per husholdning, i alt tur på 75-1 / 2 millioner miles, ikke tæller stop for at gøre, hvad de fleste af os skal gøre mindst en gang hver 31. time, plus fodring osv.
Dette betyder, at Julenissens kane bevæger sig med 650 miles i sekundet, 3.000 gange lydens hastighed.
Derefter arbejder de i slæden:
Hvis man antager, at hvert barn ikke får andet end et mellemstort legosæt (2 pund), bærer slæden 321.300 tons, ikke medregnet julemanden, der altid beskrives som overvægt.
Hvilket betyder, at de har brug for noget som 214.200 rensdyr for at trække det med. At tilføje det hele, Julemanden, plus rensdyr, plus slæde, plus præsenterer vinde op på en lystig 353.430 tons. Så et hold på 353.000 ton ville rejse 3000 gange lydens hastighed, hvilket ville skabe 14, 3 quintillion joule energi. Pr. Par rensdyr. Og resultatet:
Kort sagt vil de sprænge næsten øjeblikkeligt i flamme og udsætte rensdyret bag dem og skabe øredøvende soniske bommer i deres kølvandet. Hele rensdyrholdet fordampes inden for 4, 26 tusindedel af et sekund. Julemanden bliver i mellemtiden udsat for centrifugalkræfter 17.500.06 gange større end tyngdekraften. En julemand på 250 pund (som synes latterligt slank) ville blive fastgjort bagpå hans slæde med 4.315.015 pund kraft.
Nu er ikke alle tilfredse med disse grinchly beregninger. En fysiker i North Carolina State, Larry Silverberg, siger, at relativitet kunne være en mulig ude. Popular Science skriver:
Silverberg og hans studerende fandt et mere realistisk scenario: relativitetsskyer. Relativitetsskyer, der er baseret på relativ fysik, giver julemanden mulighed for at strække tid som et gummibånd og give ham måneder til at levere gaver, mens der kun går et par minutter til resten af os. (Silverberg teoriserer, at Julemandens forståelse af den relative fysik er langt større end vores egen.)
Silverbergs teori er plausibel, siger Danny Maruyama, en doktorgradskandidat, der forsker i systemfysik ved University of Michigan. Hvis julemanden skulle rejse omkring lysets hastighed, dele leveringens arbejdsbelastning med alverne og gøre brug af relativitetsskyer, ville han være i stand til at levere gaverne på cirka fem minutter jordtid, siger Maruyama. ”Selvom jeg ikke selv ved meget om relativitetsskyer, tror jeg, det er meget muligt, at en mand, der flyver i en slæde, bor med alver og har flyvende kæledyrsrener kan have den teknologi, der er nødvendig for at bruge relativitetsskyer, ” siger han.
Så lad ikke fysik komme i vejen for din julenisse-kærlighed - uanset om det er ormhuller eller relativitetsskyer - det er fuldstændigt muligt.
Mere fra Smithsonian.com:
Se hvor julemanden dukker op overalt i verden
