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一帘幽梦的博客

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【转载】圣诞老人背后的科学  

2015-12-25 19:33:20|  分类: 6.收藏 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文转载自五月风《圣诞老人背后的科学》

圣诞老人背后的科学 - 五月风 - 五月风空间

 

圣诞老人背后的科学

 

素材/网络 编制/五月风

 

 

圣诞老人会为人们送来想要的生日礼物,这是大家公认的事实。可是这么多礼物如何在短短的一天内送达,这可是一个难题。作为上知天文地理的圣诞老人,是怎样用天文物理知识解决这一难题的呢?

 

圣诞老人背后的科学 - 五月风 - 五月风空间
  派发礼物时间即将到来,圣诞老人正在列清单并反复检查,确定哪些孩子是淘气包,哪些孩子非常懂事。据说,他不会给淘气的孩子送圣诞礼物。除了列清单外,圣诞老人可能还会写下一些公式和方程式,用于在平安夜派送礼物时应对各种物理学定律。当然,圣诞老人应对科学定律的方式不可能与我们一样,但他也要小心对待。
 
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  科学家琳达-哈登表示假设圣诞老人没有确定的信仰,他需要在很短的时间内给大约3.78亿儿童送去圣诞礼物。由于地球自传,假设他从东向西飞行,他拥有31个小时派送礼物,而不是24个小时。假设每户家庭平均拥有3.5个孩子,圣诞老人需要造访的家庭为9180万户。也就是说,他每秒钟需要造访822.6个家庭,用于给每户家庭派送礼物的时间为千分之一秒左右。

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  为了完成这项任务,圣诞老人的雪橇需要每秒飞行大约650英里(约合每秒1050公里),是声速的3000倍,光速的0.35%。在这种速度下,圣诞老人将切身感受到相对论描述的影响,尤其是时间膨胀,导致他的衰老速度远远低于地球上的我们,这可能解释了他为何能够在每个圣诞节都为孩子们派送礼物。

 

圣诞老人背后的科学 - 五月风 - 五月风空间
  由于雪橇需要搭载数量惊人的礼物,完成派送任务的难度进一步提高。如果每个孩子收到的礼物重量不到2磅(约合0.9公斤),雪橇的重量仍超过32万吨。相比之下,帝国大厦的重量为37万吨。地球上的一头普通驯鹿只能拉动300磅(约合135公斤)的货物。
 
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  如果用这样的驯鹿拉雪橇,需要21.42万头。鉴于圣诞老人的驯鹿会飞,负载能力可能更高一些。拉着32万吨的礼物以3000倍音速的速度飞行,最前面的2头驯鹿“猛冲者”和“舞者”每秒需产生13.4乘以10的18次幂焦耳能量,导致它们起飞后立即起火。假设只用8头驯鹿,它们将在千分之4.26秒内蒸发。

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  为了驳斥哈登的研究,其他一些科学家亮出了他们的观点,指出一些因素的存在可能让圣诞老人的送礼工作变得简单一点。滑铁卢枫软公司的吉姆-曼特勒认为圣诞老人可能无需一晚上造访9180万户家庭。他说:“圣诞老人不得不提前用联邦快递邮递大量包裹,因为他不能飞入空军基地或者机场控制塔附近的地区。换句话说,很多住宅是他无法造访的。”

 

圣诞老人背后的科学 - 五月风 - 五月风空间
  另一名不愿意透露姓名的科学家表示,飞行的驯鹿拥有的力量可能远远超过我们的预计,这要归功于驯鹿DNA链内的一个显性基因序列。2013年,参加大爆炸英国青年科学家与工程师集会的一组科学家指出如果派送礼物途中在每户家庭吃点他们送的东西,圣诞老人在要消耗1500亿卡路里牛奶和肉馅饼。他的礼物总支出将达到2800亿英镑(约合4400亿美元)左右,比祖国芬兰的国内生产总值高出300亿英镑(约合470亿美元)。
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  为了让所有孩子都收到礼物,3000人需要在整整一年内每天工作8个小时,才能制作出足够的礼物。现在,圣诞老人已为派送2015年圣诞礼物做计划,希望他能够认真对待科学定律为他的旅途造成的种种挑战。

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  礼物截止日期到了,不知道圣诞老人是否准备了充足的礼物。记得将长筒袜准备好,也许一觉醒来就会有礼物降临!

 

 

圣诞老人背后的科学 - 五月风 - 五月风空间

 

 

 

 

 
 
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