Άγιος Βασίλης: Η επιστήμη πίσω από το ταξίδι του

Άγιος Βασίλης
Πηγή εικόνας: i.pinimg.com

Η πιο δημοφιλής φιγούρα των Χριστουγέννων, ο Άγιος Βασίλης, φαίνεται να είναι καταραμένος με ένα αδύνατο έργο: να παραδώσει εκατομμύρια δώρα, σε τοποθεσίες διάσπαρτες σε όλο τον πλανήτη, μέσα σε μια μόνο νύχτα. Πως θα μπορούσε να το καταφέρει αυτό, σύμφωνα με τους νόμους της Φυσικής; Μήπως εκτός από Άγιος είναι και ένας ευφυής φυσικός;

Καύσιμα για το έλκηθρο

Όπως όλοι γνωρίζουμε, το έλκηθρο του Άγιου Βασίλη το οδηγούν οχτώ τάρανδοι και ο Ρούντολφ. Αν υποθέσουμε λοιπόν ότι οι τάρανδοι τρώνε καρότα, καταλαβαίνουμε αμέσως ότι αυτό το λαχανικό είναι το καύσιμο που χρειάζεται το έλκηθρο για να ταξιδεύσει.

Σύμφωνα με την αεροδυναμική, για να πραγματοποιηθεί το ταξίδι, πρέπει το έλκηθρο να ανυψωθεί και να κινηθεί στον αέρα. Αν η ανύψωση αποδοθεί στη μαγεία (εφόσον το έλκηθρο είναι μαγικό), οι τάρανδοι θα πρέπει να ξεπεράσουν την αντίσταση του αέρα για να συνεχίσει το έλκηθρο να κινείται.

Οι Nicholas Bojdo και Ben Parslew, διδάκτορες του School of Mechanical, Aerospace and Civil Engineering του πανεπιστήμιου του Manchester, για να υπολογίσουν την ενέργεια που θα χρειαστούν οι τάρανδοι, έκαναν υπολογισμούς λαμβάνοντας υπόψη την μετωπική περιοχή των ταράνδων και μια τυπική ταχύτητα που χρειάζεται το έλκηθρο για να παραδοθούν τα δώρα στην ώρα τους.

Αν η ταχύτητα που απαιτείται είναι 600 μίλια ανά δευτερόλεπτο, οι τάρανδοι χρειάζονται 54000 megajoules ανά δευτερόλεπτο! Για να αποκτήσουν την ενέργεια αυτή, χρειάζεται να καταναλώσουν 7,5 δις δις καρότα.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΑΚΟΜΑ

Επειδή η ποσότητα αυτή των καρότων είναι ασύλληπτη, θα πρέπει να μειωθεί η απαιτούμενη ενέργεια. Κάτι τέτοιο θα ήταν δυνατό, αν οι τάρανδοι άλλαζαν την θέση πτήσης τους και υιοθετούσαν μια αντίστοιχη με αυτή του superman. Αντί να καλπάζουν, θα χρειαζόταν να τοποθετήσουν τα πόδια τους κάτω από το σώμα τους και να κρατήσουν το κεφάλι τους χαμηλά. Με τον τρόπο αυτό, μειώνεται στο μισό η ενέργεια που θα χρειαστούν για να ολοκληρώσουν την πτήση.

Βέβαια ο αριθμός καρότων, αν και πέφτει στο μισό του αρχικού, παραμένει εξωφρενικά μεγάλος. Μια εξυπνότερη ιδέα, θα ήταν να καταναλώσουν ένα γεύμα 6 φορές πιο υψηλό θερμιδικά από το καρότο και θα χρειάζονταν μόνο 1 δις δις από τέτοια γεύματα…

Απόσταση και διαφορά ώρας

Άγιος Βασίλης
Πηγή εικόνας: thekiddsplace.com

Στον κόσμο υπάρχουν 2 δις παιδιά, διασκορπισμένα σε ολόκληρη την υφήλιο. Αν λάβουμε υπόψη ότι τα Χριστούγεννα είναι μια χριστιανική γιορτή, περιορίζουμε τα παιδιά που θα λάβουν δώρο στα 700 εκατομμύρια. Σε ένα υποθετικό σενάριο όπου κάθε σπίτι έχει τρία παιδιά, ο Άγιος Βασίλης θα πρέπει να κάνει 233 εκατομμύρια στάσεις σε μια νύχτα.

Η Γη έχει 510 εκατομμύρια χιλιόμετρα επιφάνεια. Εάν ήταν ένας τετράγωνος χάρτης αντί για σφαίρα, η κάθε στάση θα είχε απόσταση 1,47 χιλιόμετρα από την επόμενη.

Λόγω της διαφοράς ζωνών ώρας, ο Άγιος Βασίλης θα έπρεπε να ταξιδεύσει από την ανατολή προς τη δύση, έτσι ώστε να μεγιστοποιήσει την διαθέσιμη νυχτερινή ώρα που θα είχε στη διάθεσή του.

Εφόσον τα παιδιά κοιμούνται κατά μέσο όρο 8 ώρες, ο Άγιος Βασίλης έχει 24 συν 8 ώρες διαθέσιμες για να ολοκληρώσει το έργο του. Κάτι τέτοιο θα μπορούσε να γίνει μόνο αν ταξίδευε με μια ασύλληπτα μεγάλη ταχύτητα, από την οποία δεν είναι εφικτό να επιβιώσει ένας άνθρωπος. Έως τώρα, το ταχύτερα κινούμενο τεχνητό αντικείμενο στην ιστορία ήταν ο διαστημικός ανιχνευτής Voyager 1, διανύοντας 10.8 μίλια το δευτερόλεπτο.

Πως θα ήταν λοιπόν δυνατόν να καταφέρει να κάνει μια τόσο μεγάλη απόσταση σε τόσο περιορισμένο χρόνο;

Σκουληκότρυπες και Παράλληλα Σύμπαντα.

Η πιο εύκολη λύση για να μπορέσει ο Άγιος Βασίλης να μοιράσει τα δώρα εγκαίρως, θα ήταν να χρησιμοποιήσει σκουληκότρυπες, οι οποίες είναι τούνελ του χωροχρόνου. Κάτι τέτοιο θα του επέτρεπε να διανύσει τεράστιες αποστάσεις σε πολύ λίγο χρόνο και με λιγότερο κόπο.

Οι σκουληκότρυπες θεωρητικά θα μπορούσαν να υπάρχουν, μιας και η θεωρία σχετικότητας του Einstein τους το επιτρέπει. Ο Dan Holz, καθηγητής φυσικής του πανεπιστημίου του Σικάγο αναφέρει ότι: “Ο Άγιος Βασίλης μπορεί να χρησιμοποιεί τις σκουληκότρυπες, κάνοντας ό,τι πρέπει να γίνει, με όποιο ρυθμό προτιμά”. Παρόλα αυτά, ο Holz σημειώνει ότι οι σκουληκότρυπες απαιτούν την ύπαρξη μιας μορφής ύλης, η οποία δεν υπάρχει.

Μια άλλη πιθανή εξήγηση θα ήταν τα παράλληλα σύμπαντα. Συγκεκριμένα, η κβαντική μηχανική στηρίζει ότι υπάρχει ένα πλήθος παράλληλων συμπάντων, με αυτό που ζούμε να είναι ένα από αυτά. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται και ως “η θεωρία των πολλαπλών κόσμων”.

“Μπορείτε να φανταστείτε ότι υπάρχουν πολλά σύμπαντα” λέει ο Holz. “Υπάρχει πάντα κάποιο σύμπαν, όπου ο Άγιος Βασίλης εμφανίστηκε στο σπίτι σου και σου έδωσε το δώρο. Αλλά αυτό που θέλουμε να κάνουμε, είναι να εμφανίζεται σε όλα τα σπίτια σε αυτό το σύμπαν. Ίσως, σε κάνει να νιώθεις καλύτερα, αν ξέρεις ότι σε κάποιο σύμπαν έχεις ένα δώρο. Όμως τα περισσότερα παιδιά, αυτό που τα ενδιαφέρει, είναι το σύμπαν που βιώνουν αυτή τη στιγμή και αν έχουν ένα δώρο σε αυτό το σύμπαν”.

Στο τέλος ο Holz υπογραμμίζει “είναι ωραίο να έχουμε λίγη μαγεία στη ζωή μας και ας ονομάζεται αυτό Άγιος Βασίλης”.

Πηγές Άρθρου

The Physics of Christmas: Wormholes and other tricks santa might use to get his job done. Discover. https://www.discovermagazine.com/the-sciences/the-physics-of-christmas-wormholes-and-other-tricks-santa-might-use-to-get (Τελευταία πρόσβαση: 20/12/2020 Ώρα: 02:07 π.μ.)

The science behind Christmas. University of Manchester, Science and engineering. https://www.mub.eps.manchester.ac.uk/science-engineering/2017/12/20/science-behind-christmas/ (Τελευταία πρόσβαση: 20/12/2020 Ώρα: 02:15 π.μ.)


Λίγα λόγια για τον συντάκτη

Μαρία Σπανουδάκη

Είμαι τελειόφοιτη της σχολής Μοριακής και Κυτταρικής Βιολογίας του Università degli studi di Perugia, Ιταλίας. Τομείς ενδιαφέροντος: γενετική, ιοθεραπεία, θεραπείες με βακτηριοφάγους. Ευχαριστώ πολύ που διαβάσατε το άρθρο μου.

Εβδομαδιαία ενημέρωση απο το maxmag στο email σου

Η ενημέρωση σου, για όλα τα θέματα, επί παντός επιστητού, είναι προτεραιότητα για μας στο MAXMAG. Αυτός είναι κ ο λόγος, για τον οποίο κάθε εβδομάδα οι συντάκτες μας θα επιλέγουν τα 15 σημαντικότερα άρθρα, από όλες τις στήλες του περιοδικού και θα φροντίζουμε να τα λαμβάνεις απευθείας στο email σου. Όλες οι σημαντικές ειδήσεις θα σε περιμένουν να τις ανοίξεις. Το μόνο που χρειάζεται να κάνεις είναι μια εγγραφή στο Newsletter μας. Τι περιμένεις λοιπόν;