C’est la période de l’année où nos esprits sont censés se tourner vers les cadeaux, les tartes hachées, le dîner à la dinde et le lait de pouleet parfois la bonne volonté à toute l’humanité Mais pour certains d’entre nous, Noël est une période de tourments et de nuits blanches Les pensées qui troublent nos espritspoussant des images de fées des prunes à sucre dansantessont de la science qui permet à un seul homme de livrer des cadeaux à chaque enfant du monde.

Fortunately, ZME Science est là pour aider à atténuer certaines de ces pensées troublantes, à répondre à certaines questions persistantes et peut-être à dissiper les doutes stupides que le Père Noël n’est peut-être pas… finally… réel

Of course, le Père Noël garde pour lui ses secrets scientifiques Malgré le fait que ces astuces et astuces scientifiques soient clairement surveillées de près par Kringle, nous ne sommes pas les premiers à accepter cette quête de Noël chez ZME Chaque année, des physiciens se réunissent pour s’attaquer à la science du Père Noël, expliquant comment Papa Noel peut accomplir des exploits incroyables sans recourir à la magie

C’est la science du Père NoëlLa physique du Père Noël La chimie de Kris Kringle Le quantum de Claus?

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Pour évaluer pourquoi le Père Noël a besoin d’une science de pointe pour relever son défi annuel, la première question que nous devons nous poser est de savoir quelle est l’ampleur de l’opération que le Père Noël doit entreprendre?

Pour évaluer cela, first of all, nous devons reconnaître que le Père Noël ne rend pas visite à tous les enfants la veille de Noël, mais uniquement à ceux des ménages et des maisons qui célèbrent les vacances Bien qu’il n’y ait pas de moyen difficile et rapide de le faire, nous pourrions obtenir une estimation approximative en calculant la proportion du monde qui s’identifie comme chrétienne.

About 33% de la population mondiale s’identifie comme chrétienne, alors supposons que cela s’applique à la Terre 22 milliards d’enfants aussi Cela signifie environ 726 millions d’enfants à offrir

Ne vous inquiétez pas du Père Noël, nous allons réduire cela un peu plus Il y a environ 4 enfants par ménage dans le monde Cela représente donc environ 182 millions de foyers séparés que le Père Noël doit visiter

Fortunately, le Père Noël a un peu plus de 24 heures pour le faire En tenant compte des fuseaux horaires et en tenant compte de la rotation de la planète, le Père Noël peut étendre son délai à 31 heures en choisissant le bon itinéraire pour entreprendre son opération de livraison de cadeaux gargantuesque.Allons au tableau noir et calculons le nombre d’arrêts que le Père Noël doit faire par seconde

C’est toute la tâche Le Père Noël a presque aussi peu que 1/2000 de seconde pour garer son traîneau, sortir, glisser dans la cheminée (ou trouver un autre point d’accès), laisser des cadeaux, manger le biscuit ou hacher la tarte qu’il lui reste en le lavant avec du lait ( ou quelque chose de plus fort s’il a de la chance), puis retournez dans le traîneau et continuez! C’est assez impressionnant Pas étonnant qu’il ait besoin des calories d’au moins 182 millions de friandises! Tout cela conduit à une autre question; À quelle vitesse le Père Noël doit-il voyager pour accomplir cette tâche remarquable?

Pour atteindre les près de 200 millions de foyers sur l’itinéraire de livraison du Père Noël en seulement 31 hours, le traîneau du joyeux gros homme doit arriver à une vitesse raisonnablePour déterminer quelle doit être la vitesse de son traîneau, supposons que toutes les maisons visitées par le père Noël sont également réparties dans le monde Cela signifie qu’il y a une moyenne de 125 km entre chaque maison, ce qui signifie que le voyage du Père Noël couvrirait une distance d’environ 228 million kilometers

Bien que ce soit une vitesse incroyable qui est à peine compréhensible, cela ne viole pas l’idée que rien ne peut voyager plus vite que la vitesse de la lumière, car elle est toujours bien en dessous de la limite de vitesse universelle d’environ 108 x 10kilomètres par heure

C’est donc possible, bien que toujours bien plus rapide que le véhicule le plus rapide jamais enregistré à la surface de la planète – 4x 10⁴ km / h Ce record a bien sûr été établi par vous la veille de Noël l’année dernière lorsque vous vous êtes rendu compte à 15 h 55 que vous aviez oublié de vous fourrerOu peut-être par un avion X-15 appartenant à l’US Air Force La vitesse à laquelle le Père Noël doit voyager est également supérieure à la vitesse la plus rapide à laquelle nous avons enregistré un véhicule spatial voyageant avec une marge considérable

Voyager à une telle vitesse dans une atmosphère entraîne bien sûr toutes sortes de problèmes associés pour le Père Noël Le plus pressant d’entre eux est probablement la chaleur incroyable qu’il générerait

So, comment le Père Noël livre-t-il des cadeaux qui ne sont ni carbonisés ni brûlés tout en garantissant que les vitesses incroyables auxquelles il vole ne font pas rôtir son renne?

La torréfaction des châtaignes est peut-être une tradition de Noël, mais soyons honnêtes, aucun de nous ne veut faire rôtir quoi que ce soit dans l’épave mutilée du traîneau enflammé du Père Noël Heureusement, l’astrophysicien Knut Jørgen Røed Ødegaard, le professeur de physique Gaute Einevoll, le professeur de mathématiques Nils Lid Hjort et l’expert elfe autoproclamé Ane Ohrvik, ont une idée de la façon dont le Père Noël peut empêcher son traîneau de s’enflammer lorsqu’il voyage à des vitesses incroyables.

Les chercheurs suggèrent que pour atténuer la génération de chaleur excessive, le Père Noël pourrait utiliser un bouclier ionique composé de particules chargées et maintenues ensemble par un champ magnétique

Des scientifiques non associés à Kringle du laboratoire Rutherford Appleton testaient des prototypes de «mini-magnétosphères» qui pourraient offrir une protection contre les particules solaires à haute énergie, from 2008 Il est possible que ces chercheurs, qui ont proposé que leur bouclier puisse aider à protéger l’électronique délicate du vaisseau spatial du rayonnement solaire, aient pu tomber sur un système similaire à celui utilisé par le Père Noël.

Who knows? Peut-être qu’un membre de l’équipe avait été un garçon ou une fille exceptionnellement bon l’année précédente et l’avait reçu en cadeau de l’homme lui-même?

Of course, le Père Noël utilise probablement aussi les matériaux résistants à la chaleur les plus récents Peut-être que certains d’entre eux sont similaires aux substances que la NASA utilise pour protéger les véhicules spatiaux de la chaleur associée à l’entrée dans une atmosphère planétaire.

Les matériaux les plus résistants à la chaleur que les scientifiques ont actuellement développés sont les composés céramiques Carbure de tantale (TaC) et carbure d’hafnium (HfC) In 2016, une équipe de chercheurs de l’Imperial College de Londres a utilisé des techniques de chauffage au laser pour découvrir que le point de fusion du HfC est le plus élevé jamais enregistré, le composé étant capable de résister à des températures aussi élevées que 4000 ⁰C.

Ces céramiques réfractaires ont déjà été présentées comme des revêtements idéaux pour le blindage thermique de la prochaine génération de véhicules spatiaux hypersoniques Mais qui sait? Peut-être que le Père Noël était sur TaC et HfC bien avant nous?

Of course, la résistance de l’air n’est pas le seul obstacle aux déplacements du Père Noël Avec des jouets pour environ 33% des enfants du monde à bord du traîneau qu’ils transportent, les rennes du Père Noël ont besoin de toutes les astuces scientifiques sur lesquelles ils peuvent mettre leurs sabots

Peut-être que le secret scientifique utilisé par le Père Noël pour atténuer le poids de cette charge et trouver l’espace pour tout ranger dans quelques sacs seulement pourrait résider dans l’une des théories les plus avancées de la physique

La théorie des cordes dit que toutes les particules qui composent la matière et le contenu énergétique de notre univers sont les manifestations de cordes vibrantes unidimensionnelles qui remplissent l’espace-temps Pour que la théorie des cordes fonctionne, le tissu de l’Univers devrait être composé de plus de dimensions que les quatre dont nous sommes conscientstrois d’espace et une de temps.En fait, il faudrait au moins 11 dimensions Peut-être 26 Dépend de qui vous demandez

These “dimensions cachéesexistent recroquevillées dans les dimensions plus familières dont nous sommes conscients en tant qu’espèce Peut-être qu’ils existent aussi recroquevillé dans le sac d’un Père Noël, lui donnant un espace presque infini pour jouer avec

Un sac alimenté par la théorie des cordes pourrait également aider à réduire la charge de poids de tous ces jouets L’une des raisons pour lesquelles la théorie des cordes a été initialement posée est qu’il n’y a actuellement aucune théorie quantique de la gravité Ainsi, alors que la physique quantique fournit une explication satisfaisante des trois autres forces fondamentalesl’électromagnétisme, la force nucléaire forte et la force nucléaire faibleelle ne peut pas encore s’unir à la relativité générale et expliquer la gravité

L’une des questions persistantes sur la gravité est de savoir pourquoi est-elle si faible sur de grandes distances Cela a conduit certains physiciens à suggérer que certains des effets associés à la gravité «flee» dans les dimensions supplémentaires de la théorie des cordes. Cela signifie qu’un sac qui exploite ces dimensions supplémentaires pourrait éventuellement contenir une masse énorme tout en ne pesant qu’une quantité marginale.

Of course, toutes ces explications laissent encore beaucoup de questions sans réponse sur le Père Noël et la science qu’il emploie chaque année Par exemple; comment fait-il que ses rennes défient la gravité? Comment existe-t-il en superposition dans tous les centres commerciaux des États-Unis à un moment donné sans que sa fonction d’onde ne s’effondre? And especially, pourquoi m’a-t-il apporté un Go-Bot au lieu du Transformer que j’avais demandé en ce jour de Noël le mieux oublié de 1986? Sérieusement Santa Tu as lâché la balle ici Temps fort

Quant à savoir comment le Père Noël détermine la méchanceté et la gentillesse et comment il sait si vous dormez – well, tout dépend de l’intrication quantique, mais c’est bien trop compliqué à expliquer à temps pour sa visite de ce soir

Robert est membre de l’Association of British Science Writers et de l’Institute of Physics, diplômé en physique, mathématiques et science contemporaine

Santa Claus, NORAD sur les traces du père Noël, Google Sur la piste du père Noël, veille de Noël

News – FR – The Secret Science of Santa Claus

Source: https://www.zmescience.com/science/the-secret-science-of-santa/

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