Mysteriet om hvordan julemanden passer ned i skorstene, kan levere gaver uden at blive set løst af relativitetsteorien

Mysteriet om, hvordan julemanden kan levere gaver til 700 millioner børn på en nat, passe ned i skorstenen og ankomme uden at blive set eller hørt er blevet 'løst' af en fysiker ved University of Exeter.

Julemanden og hans rensdyr zoomer rundt i verden med en sådan hastighed, at de - ifølge relativitetsteorien - ville krympe, gør det muligt for julemanden og en kæmpe sæk gaver at passe ned i skorstene.

Dr. Katy Sheen, en fysiker ved Geografisk afdeling ved University of Exeter, har også fundet en videnskabelig forklaring på, hvorfor julemanden ikke høres ankomme af børn, og hvorfor de sjældent får et glimt af ham juleaften.

Hun vil forklare børn på University of Exeter (onsdag den 14. december), at julemandens stealth -levering delvist forklares af en særlig relativitetsteori, der er udarbejdet af Albert Einstein, som Dr Sheen synes ikke ligner en forbigående lighed med julemanden.

Relativitetsteorien forklarer, hvordan julemanden kan passe ned i skorstenen. Med de hastigheder, han skal rejse for at levere gaver til ethvert barn, Julemanden krymper - eller bliver tyndere - i den retning, han rejser. Og han skal passe på ikke at stoppe for en hakketærte i en skorsten, eller han kunne vokse tilbage til fuld størrelse!

Dr Sheen vil fortælle børn ved University of Exeter's Science of Christmas Festival onsdag den 14. december, at relativitet også forklarer, hvorfor julemanden ikke ser ud til at være ældet gennem tiderne, fordi relativitet kan bremse ure.

Da Dr Sheen var syv år, skrev hun et brev til julemanden og spurgte, hvorfor han aldrig blev ældre (brev vedhæftet). Hun modtog et svar i rystende håndskrift, der fortalte, at det var 'magi'. Men den spirende fysiker var ikke overbevist og ønskede en rationel forklaring - som hun 26 år senere nu har fundet.

Som et bevis på, hvordan julemands enormt hurtige leveringsrunde har holdt årene væk fra ham, hun vil præsentere et billede af Sankt Nikolaus fra 1901 og et foto fra i år for børnene ved hendes tale.

Fysikeren har beregnet, at julemanden og hans rensdyr skulle rejse med omkring 10 millioner kilometer i timen for at levere gaver til hvert barn, der forventes at fejre jul om 31 timer (under hensyntagen til verdens tidszoner).

Hvis millioner af børn har været gode, og fortjener større strømper, han skal muligvis rejse endnu hurtigere. Sådan hastighed ville få ham til at skifte fra rødt til grønt og, ved større hastigheder, han ville forsvinde! Børn ville ikke være i stand til at genkende ham, da han ville fremstå som en regnbuefarvet sløring, til sidst forsvinder for det menneskelige øje.

Rejser med mere end 200, 000 gange hurtigere end Usain Bolt, verdens hurtigste mand, fysikkens love forklarer, hvorfor julemanden sjældent ses af børn, mens de leverer gaver.

Doppler -effekten ville få julemanden til at ændre farve, fordi de lysbølger, han udsender, ville blive klemt med så høj hastighed.

Doppler -effekten forklarer også, hvorfor børn ikke kan høre julemanden ankomme. Da julemanden og hans slæde nærmer sig, lyden af ​​klokker og hans dybe 'ho, ho, ho 'ville blive højere og højere (som når en ambulancesirene suser forbi) og derefter blive helt stille, fordi han ville bevæge sig ud over menneskelig hørelse. Selv lyden af ​​julemanden, der opfordrede til Rudolph, ville blive uigenkendelig, og derefter uhørlig for det menneskelige øre.

Hvis børn hører et brag juleaften, det er måske ikke lyden af ​​julemanden, der taber sine gaver, landede på deres tag i hans slæde, eller glider ned ad skorstenen med et plopp. Julemandens rensdyr kunne have brudt lydens hastighed, resulterer i et 'sonisk boom'.

Dr Sheen, en fysiker, der arbejder på University of Exeters Geografiske afdeling, planlægger ikke at præsentere sin forskning for et fagfællebedømt tidsskrift (den er udarbejdet med festlig ånd i tankerne), og har foretaget beregningerne i sin egen tid for at interessere børn for videnskab og fysik.

Sheen vil demonstrere virkningen af ​​Doppler -effekten - som ville gøre julemanden i stand til at levere sine gaver uden at blive opdaget - ved at lade børnene lytte til lyden af ​​en hurtig ambulance, selvom det er meget langsommere end julemanden og hans slæde.

Doppler -effekten er ansvarlig for at lave en sirene, f.eks. på en ambulance eller en politibil, stigning i tonehøjde, når den kommer mod dig og lavere, når den kører væk. Dette skyldes, at bølgelængden ændres, når den bevæger sig mod og væk fra dig.

Dr Sheen beregnede, hvor hurtigt julemanden skulle rejse ved at beregne antallet af husstande, der sandsynligvis vil fejre jul rundt om i verden, sammen med antallet af børn, der sandsynligvis vil være i dem. Hun håber, at hendes forklaring på julemandens stealth -leveringssystem - og derfor hans eksistens - vil inspirere børn til at interessere sig mere for fysik, og sæt et science kit på listen over gaver, de ønsker i deres strømper.

"At besøge omkring 700 millioner børn på 31 timer ville betyde, at han skulle rejse med 10 millioner kilometer i timen, hvis han skulle levere gaver til hvert barn, "Dr Sheen sagde." Hvordan formår julemanden at nå disse fænomenale hastigheder? Jamen det er magi! Imidlertid, han ville helt sikkert have brug for meget brændstof - så glem ikke sit glas sherry, en hakketærte eller to og nogle gulerødder til rensdyrene! "