Как Дед Мороз всё успевает? Объясняем, как это возможно с точки зрения физики

Молодёжная редакция

Как Дед Мороз всё успевает?
Объясняем, как это возможно с точки зрения физики

Во время новогодних праздников всё наполнено атмосферой волшебства. Мы начинаем радоваться каждому мгновению и верить в чудеса. А главным символом праздника является сказочный волшебник — Дед Мороз, который доставляет подарки в каждый дом. Но задумывались ли вы, как он это делает? И может ли он успеть доставить подарки всем за одну ночь?

По данным UNFPA (United Nations Population Fund) на 2022 год в мире живёт 1,9 миллиард детей в возрасте до 15-ти лет, а на семью в среднем приходится 2−3 ребёнка. Значит, Деду Морозу не придётся посещать каждого ребёнка отдельно. В итоге получается, что ему нужно доставить подарки не менее, чем на 760 миллионов адресов.

Скорость

Рассмотрим самую популярную версию — личная доставка подарков по каждому адресу с помощью саней. Дед Мороз может доставлять подарки на протяжении всей ночи, пока маленькие получатели спят. Тогда у него есть 8 часов на доставку, но это время работы в одном часовом поясе, а их на нашей планете 24. Соответственно, к 8 часам прибавим по 1 часу в каждом из 23-х оставшихся поясов и получим 31 час на доставку.

Обитаемая площадь нашей планеты — 150 млн км². На земле не менее 750 млн домов (по самым скромным оценкам). Тогда среднее расстояние между домами — 200 метров. Если учитывать, что домов больше и часть из них многоквартирные, то это расстояние станет меньше, что упростит задачу (не включая в расчёты время на доставку каждому ребёнку). Тогда получится, что на перемещение волшебник должен потратить не более 223 миллисекунд (0,223 от секунды), чтобы успеть на каждый адрес. Если в формулу для нахождения скорости подставить все данные, то можно найти скорость, с которой должен двигаться Дед Мороз. Она будет равна примерно 1362 км/с.

При такой скорости он сможет совершить кругосветное путешествие всего за 29 секунд. Начав в Москве, через секунду волшебник будет уже в Сочи.

Следует напомнить, что скорость света, которую не может преодолеть обычный человек 300 000 км/с, а это значительно больше, чем предположительная скорость новогодних саней. Законы физики в данной гипотезе не нарушаются, а нужный транспорт для перемещения с такой скоростью — скорее, вопрос времени.

Телепортация

Данный способ доставки подарков, конечно, покажется менее реальным, чем предыдущий, но не менее интересным. Учёные и фантасты описывают множество возможных способов телепортации: начиная от переноса вещества по лучу света и заканчивая использованием явлений из квантовой физики. Но мы рассмотрим способ, который однозначно пригодился бы Деду Морозу для быстрой доставки: проколы в пространстве-времени.

Вместе с теорией относительности Альберт Эйнштейн сформулировал новое определение пространства и времени вокруг нас, объединяя их в одно понятие. Он предположил, что их совокупность образует пространственно-временную ткань, которую человеческий глаз увидеть не может.

Предположим, что в этой ткани могут существовать проколы, которые будут вести в любое место. Представьте, что ваш дом стоит на одном конце листа бумаги, а дом, в который вам нужно, — на другом конце. Между ними есть физическое расстояние, но если сложить этот лист пополам и проткнуть его, то расстояние значительно сократится. Так же может путешествовать по пространственно-временному континууму и Дед Мороз, сильно экономя время.

Квантовые состояния

Квантовый мир несколько сложнее того, что мы видим каждый день. Но именно благодаря этому в нём возникают удивительные явления.

Квантовая частица (неделимая частица, например, фотон или протон) одновременно может существовать везде, во всех своих возможных положениях в пространстве, но только пока она не была замечена в конкретной точке. Тогда частица теряет свою суперпозицию — возможность быть в нескольких местах и состояниях одновременно — и может находиться только в определённом месте и в определённом состоянии. Эксперимент с котом Шрёдингера — наиболее простая и понятная демонстрация этого эффекта.

Но если частица может находиться одновременно во всех точках мира, то и Дед Мороз мог бы воспользоваться этим свойством квантового мира. Эта теория также объясняет, почему мы ни разу не видели Деда Мороза — он делает всё возможное, чтобы этого не случилось. Ведь если мы увидим его в одном месте, то он станет существовать только в одной точке и навсегда потеряет возможность доставлять подарки с помощью множества квантовых состояний. Такое предположение сделал Дэниел Тапия, учёный ЦЕРНа.

Мы рассмотрели три способа, которые может использовать Дед Мороз, чтобы доставить подарки и принести настроение праздника в каждый дом.

Многие могут сказать, что Дед Мороз — всего лишь вымышленный персонаж. И действительно, существует огромное количество нюансов, которые ставят под сомнение возможность его существования. Но с точки зрения физики — суперспособности Деда Мороза вполне реальны, и он может существовать в нашем мире на самом деле.

Над материалом работала:

Вероника Будюк

Список литературы