Ciencia

En la Navidad, la magia se percibe en cada casa y en la ilusión de cada niño; porque, para millones en todo el mundo, Papa Noel existe. Y bajo esa premisa, la ciencia se empeñó en contestar todas las preguntas que los mortales nos hacemos desde que tenemos uso de la razón. Porque, a fin de cuentas, esperamos saber más sobre el trabajo que cada 24 de diciembre, por la noche, hace este hombre barbudo sobre su trineo.

Comandando 8 renos, quien también es llamado San Nicolás o Santa Claus, logra repartir millones de regalos a lo largo y ancho del planeta. Incluso, logra arribar a nuestra casa a dejar bajo el árbol de Navidad el regalo que tanto esperamos. Ese mismo que le pedimos en una carta enviada días atrás, con mucha ilusión.

Así, como lo que dice la ciencia, basada en hechos, es irrefutable, distintos investigadores buscaron en la matemática, las teorías físicas de desplazamiento y hasta la rotación terrestre, contestar algunas de estas preguntas que hasta ahora no tenían respuesta y se concentran básicamente en explicar: ¿cómo hace Papá Noel para repartir todos los regalos, en todo el mundo, en una sola noche, a millones de chicos?

Los cálculos sobre el desplazamiento de trineo de Santa Claus

En tren de seguir sumando información, los científicos buscaron también responder cuántas cartas recibió previamente a la Nochebuena, con cuántas horas cuenta para distribuir los regalos, cuál es su velocidad promedio de reparto, cuánto pesa su bolsa de regalos, cuántas galletitas que le dejan los niños podría llegar a comer, porqué el reno Rodolfo tiene la nariz roja y quiénes fueron los humanos que orbitaron la Tierra un 24 de diciembre y podrían haber llegado a verlo.

Además de contar con la voz de científicos internacionales que se sumaron a dar respuesta a todo esto, Infobae consultó al matemático Guillermo Durán, Decano de la Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad de Buenos Aires (UBA).

“El problema de cómo hace Papá Noel para repartir tantos regalos en millones de casas en todo el mundo en una sola noche es algo que a la matemática le gusta resolver. Se trata de problemas históricos que se proponen los matemáticos y que se asimilan a tareas más mundanas y habituales que sí deben resolverse para hacer que algunos trabajos sean más eficientes. Uno es el problema del viajante del comercio. Hay estudios científicos que buscan cómo distribuir mercaderías en Alemania o Suecia en 20 o 50 ciudades de más de 10.000 habitantes y ser más eficientes y ahorrar tiempo. Otro problema es el del cartero. Cuál debería ser el recorrido más eficiente de un cartero en una ciudad para repartir sus cartas sin caminar de más o volver a hacer la misma cuadra”, explicó Durán, que es licenciado en Matemática y doctor en Computación, además de Investigador del Conicet.

Durán contó que sus servicios como matemático los tuvo que aplicar a la Liga Nacional de Básquet, que sería como la AFA pero en el básquet. Resulta que los partidos se juegan cada dos o tres días en todo el país.

“Los directivos necesitaban configurar el recorrido más óptimo para todos los clubes participantes que sea equitativo en cuanto a distancias y fechas para que se pueda jugar al básquet sin perjudicar a nadie. Eso también lo hace la NBA en Estados Unidos. Al ser un territorio amplio como el de Argentina, es necesario realizar los cálculos pertinentes para configurar un calendario óptimo”, agregó el experto que anticipó que para el próximo Mundial de Fútbol, a disputarse en 2026 en Estados Unidos, Canadá y México, los matemáticos seguramente contribuirán con la FIFA con sus cálculos.

Respecto a Papá Noel, Durán indicó que es simpático el cálculo que científicos internacionales realizaron para explicar su recorrido y su forma de trabajo. “Por supuesto que los resultados pueden variar, ya que se pueden tomar datos duros de base que finalmente cambiarán la ecuación final”, sostuvo.

¿A cuántos niños les tiene que dar regalos Santa Claus?

Millones de chicos escriben a Papá Noel pidiendo regalos

Según UNICEF, hoy en día hay unos 2.000 millones de niños en todo el mundo. Pero no todos creen en Santa Claus, así que hay que quitar aquellos que no tienen la tradición y la creencia de que van a ser visitados por el hombre de rojo. Quitando los países donde no se celebra la Navidad, los cálculos indican que hay unos 378 millones de niños que esperarán a San Nicolás. Algunas cifras la elevan a 900 millones, pero no todos viven en distintas casas. Por lo que los científicos calculan que en cada hogar pueden vivir hasta 3 niños. Así, reducen a casi 92 millones de hogares los que deberá visitar Papá Noel en esa noche especial. Los cálculos más ambiciosos hablan de 300 millones de hogares.

Dado que la Tierra tiene alrededor de 25 millones de millas cuadradas (65 millones de kilómetros cuadrados) de tierra habitable, la distancia promedio entre dos hogares es de aproximadamente 0,138 millas (0,225 km).

¿Cuánto tiempo dispone Santa Claus para hacer su trabajo?

Debido a la rotación de la Tierra, la Nochebuena comienza en horas diferentes, según el lugar del mundo en que nos encontremos. El primer lugar de la Tierra donde comienza la Nochebuena es en Kiribati, un país formado por muchas islas en el océano Pacífico. Sus islas más al oriente están 14 horas por delante del Tiempo Universal Coordinado (UTC), en la frontera de la Línea Internacional de la Fecha.

La magia de la Navidad también puede contar con algo de ciencia, más cuando se trata de la labor de Papá Noel / (Reuters)

Santa al menos tiene la ventaja de estar cerca del solsticio de invierno, que le da algo de tiempo extra en el hemisferio norte. Debido a las zonas horarias, la línea de fecha internacional y las variaciones en las horas de puesta y salida del sol entre ubicaciones y latitudes, Santa termina con un máximo de 31 horas para llegar a esos 300 millones de hogares. En ese breve tiempo, tiene que realizar las siguientes tareas:

-Viajar a cada casa, una distancia media de 0,205 millas (0,33 kilómetros) de la casa anterior.

-Bajarse de su trineo y entrar en la casa sin ser detectado (prefiere la entrada por las chimeneas).

-Entregar todos los regalos.

-Comer cualquier galletita que los chicos le dejan y hacer que sus renos también coman pasto.

-Salir la casa sin ser detectado, subir al trineo y visitar la siguiente casa.

¿Cuántos hogares debe visitar Papá Noel en una noche? (Pexels)

La doctora en matemáticas Katy Sheen de la Universidad de Exeter, ubicada en Reino Unido, utilizó la teoría de la relatividad de Albert Einstein y el efecto Doppler de Christian Andreas Doppler para ayudar a explicar sus movimientos. Ella calculó que Papá Noel debe visitar a cerca de 700 millones de niños en 31 horas —de acuerdo con las diferentes zonas horarias—, esto implica que Santa y sus renos avanzan a 10 millones de kilómetros por hora.

Pero tomando en cuenta los recesos para comer galletitas con leche o darle de comer a los animales, esta velocidad aumentaría aún más. Es aquí donde la relatividad hace de las suyas. Al viajar tan rápido, tanto Santa Claus como sus renos, trineo y regalos se contraen de acuerdo con la dirección en la que viajan —el tiempo se estira, los cuerpos se encogen— lo que permite a Papá Noel entrar con todo y saco de regalos hasta en las chimeneas más estrechas.

¿Cómo hace para que nadie lo vea, ni lo escuche?

Gracias al efecto Doppler, que se trata de un cambio de frecuencia aparente de una onda producida por el movimiento relativo de la fuente respecto a su observador, el mítico personaje de la Navidad y todo su equipo parecen más azules cuando se acercan y rojos mientras se alejan, algo que ocurre tan rápidamente que la longitud de onda de la luz se hace cada vez más corta, hasta ser prácticamente invisibles al ojo humano.

Además, las campanas del trineo y el “ho, ho, ho” dejan de escucharse debido a que la frecuencia del sonido se eleva cada vez más, como ocurre con el paso de las sirenas de ambulancias, hasta alcanzar un punto en el que se hace imperceptible para el hombre.

Imagen de archivo de una vista aérea del pueblo de Papá Noel en el Círculo Polar Ártico, cerca de Rovaniemi, Finlandia. Imagen tomada con un dron. REUTERS/Attila Cser/Archivo

La razón por la que Santa Claus logra moverse a esos 10 millones de kilómetros por hora es más complicada de encontrar, por lo que en ese caso si puede tratarse de “un poco de magia”, según la doctora Sheen, que no planea presentar su investigación a una revista revisada por pares y ha hecho los cálculos en su tiempo libre solo para interesar a los niños en la ciencia y la física, y para contestarse las preguntas que se hizo desde sus 7 años, según un comunicado de la Universidad de Exeter.

¿300 millones de hogares en 24 horas?

Papá Noel solo tiene que mantener su ritmo y destinar no más de un cuarto de milisegundo por hogar. Eso es más de 1000 veces más rápido que un parpadeo. Hay 63,7 millones de km cuadrados de Tierra habitada en el planeta, lo que da en promedio que debe hacer una parada para entrar en una chimenea -o ventana- cada 0.067 km cuadrados. Haciendo cálculos rápidos, en promedio, el trineo se mueve a casi 3000 km por segundo. A esa velocidad viajar de Buenos Aires a Ushuaia llevaría un segundo.

Para moverse esa distancia promedio de 0,33 km de casa en casa, suponiendo un tiempo de 150 microsegundos (que es la mitad del tiempo total que tiene permitido en cada casa), Santa solo necesita viajar a alrededor de 1500 millas por segundo. Claro, eso puede parecer terriblemente rápido en comparación con su trineo típico, o incluso con su automóvil, tren o avión supersónico típico. Pero eso es menos del 1% de la velocidad de la luz y mucho más lento que las partículas emitidas por átomos radiactivos, aceleradores de partículas o incluso el Sol.

Papá Noel graba una secuencia con Storyfile en Los Ángeles, antes de subirse a su trineo. REUTERS/Reuters TV

Aceleración del trineo

Los expertos indican que no hay forma de que un trineo abierto, y un Papá Noel adentro, pueda manejar el calor o la aceleración generados a esa velocidad. Primero, está la objeción del calor. Moviéndose a esas velocidades intensas, las fuerzas de fricción de la atmósfera por sí solas podrían ser un desastre; lo único con lo que estamos familiarizados que choca con la atmósfera a esa velocidad son los meteoritos y los satélites que vuelven a entrar en la atmósfera.

Santa necesitaría disiparse en algún lugar del orden de unos pocos billones de julios de calor por segundo de viaje, lo cual es una cantidad tremenda. Sin ninguna protección, es de esperar que Papá Noel, volando a través de la atmósfera a la velocidad de una lluvia de meteoritos, se queme como lo hace un satélite durante el reingreso. Por eso cabe preguntarse ¿de qué material es el traje rojo para no volverse inflamable por el rozamiento del aire cuando viaja a tanta velocidad? O, ¿de dónde saca la energía o combustible para viajar tan rápido? Pero hay dos explicaciones:

-Podría tener un escudo térmico que protegiera tanto al reno como a él mismo, lo que le permitiría viajar libremente. Esto es un problema, sin embargo, si estamos considerando un trineo abierto, que no dejará al jinete protegido por definición. Pero la segunda opción podría superar incluso esto.

-Podría tener un vehículo tan aerodinámicamente avanzado que la mayor parte del aire frente a él sea evacuado, dejando solo una brisa suave.

Papá Noel en una imagen generada en Francia

Santa, para alcanzar su velocidad promedio al viajar de casa en casa, requiere 1.500 millones de g s. El hombre experimenta 27 g s de fuerza, donde 1 g es la aceleración debida a la Tierra. Incluso si consideramos que la mayor parte de la población mundial se concentra en áreas urbanas, la aceleración y desaceleración durante el viaje de chimenea a chimenea sería catastrófica en estos cortos intervalos de tiempo. El récord de resistencia humana en tiempos cortos es de 83 g s, del comandante John Beeding en un cohete. La idea de que los humanos podían soportar estas increíbles aceleraciones/desaceleraciones fue iniciada por John Stapp, quien probó sus dispositivos en las décadas de 1940 y 1950.

Los científicos explican que se necesita una enorme cantidad de energía, y por lo tanto, combustible, para arrastrar un trineo lleno de regalos para 500 millones de hogares en todo el mundo. Entonces, ¿cuánta energía se necesita realmente para llevar estos regalos por todo el mundo?

Suponiendo que Papá Noel tiene alrededor de 2 kilogramos de regalos para entregar en cada casa, eso suma alrededor de un millón de toneladas métricas de regalos en su trineo completamente cargado (se vuelve más liviano a medida que avanza la noche). Esto es aproximadamente 4000 veces la capacidad de carga útil del avión más grande de la Tierra: el Antonov An-255.

El desplazamiento de Papá Noel tomado por el Apolo 8

Hubo una nave espacial entre la Tierra y la Luna en 1968 que pudo haber visto el trabajo de Papá Noel desde el espacio. Fue la misión Apolo 8, la primera nave espacial tripulada que abandonó la órbita terrestre baja. El siguiente intercambio entre Ken Mattingly (en el control de la misión en Houston) y Jim Lovell (a bordo del Apolo 8) hace 50 años no deja dudas de ese histórico momento:

089:33:38 Mattingly: Apolo 8, Houston.

089:34:16 Lovell: Houston, Apolo 8, cambio.

089:34:19 Mattingly: Hola, Apolo 8. Alto y claro.

089:34:25 Lovell: Roger. Tenga en cuenta que hay un Papá Noel.

089:34:31 Mattingly: Eso es afirmativo. Ustedes son los mejores para saber.

Una comprobación más de que Papá Noel existe, y que además de muchos cálculos científicos, seguramente posee una magia inexplicable que hace posible que cada chico tenga un regalo en Navidad.

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Con información de Infobae