Kalėdų Senelis fiziko akimis arba sveikas skepticizmas

Prieš kelis šimtus metų gimęs krikščioniškoje Europoje, susilaukęs visame pasaulyje stulbinančio pripažinimo dėl savo stebuklingos galios per vieną naktį apdovanoti visus gerus pasaulio vaikus. Ji klonavo kiti tikėjimai, pamėgdžiojo komunistai, su juo kovojo ideologai. Jis yra vienas pirmųjų vaidmenų pradedantiesiems aktoriams (o kai kuriems ir vienintelis). Kartu su Kalėdomis jis buvo komercializuotas POP-kultūros… Atspėkite, kas jis?

„Kalėdų Senelis? Tiki pasakomis? Nebūk mažas vaikas“ – garsiai šaukia skeptikai.  Jie suskubs užmėtyti kepurėmis ir palaidoti po garsaus juoko lavina vos tik Jus pabandysite nedrąsiai pasakyti, kad jis galėtų egzistuoti. Bet ką gi sako objektyvus mokslas apie Kalėdų Senelį? Ar nebus tas skepticizmas lyg uroboras? Be turinio, be tikslo, vardan tingulio ir skepticizmo? Pabūkime bent penkias minutes mokslininkais ir pasinagrinėkime: ar Kalėdų Senelis galėtų egzistuoti?

Santa Klausas yra Kalėdų Senelio originalus vardas.
Šv. Mikalojus yra Kalėdų Senelio originalus vardas.

Santa Klausas, Kalėda, Tėvas Kalėdos, Šventasis Mikalojus, kokių tik vardų neturi Kalėdų Senelis… Tarybų Sąjungoje ir kitose komunistinėse valstybėse komunistinės vyriausybės krikščionišką variantą pakeitė  sekuliariu jo variantu. Vos prieš trisdešimt metų į mūsų namus ateidavo  ne Kalėdų Senelis, Senelis Šaltis ir tai įvykdavo ne per Kalėdas, o gruodžio 31 dieną. Nereikia pamiršti ir stačiatikių Senelio Šalčio variantą ateinantį pas vaikus 13 dienų vėliau nei Kalėdų Senelis.

Mažai kas žino, tačiau  visų žinomas dabartinis Kalėdų Senelis atkeliavo pas mus iš… Jungtinių Amerikos Valstijų. Europinis Kalėdų Senelio variantas – šventas Mikalojus – vaikus aplanko gruodžio 5 dieną (Vokietija, Danija) arba gruodžio 6 dieną  (Vengrijoje ir kitur).  Datų skirtumas atsirado dėl to, kad skirtingų bažnyčių vadovai norėjo pabrėžti arba Kalėdas (ir Kristaus gimimą), arba paties šventojo dieną. Dabartinis gi Kalėdų Senelis laimėjo prieš savo konkurentus globalizacijos dėka. Net Danijoje, kur labai stiprios švento Nikolo tradicijos, tik trečdalis vaikų tebelaukia dovanų gruodžio pradžioje.

Vaikų skaičius vienoje šeimoje skirtingose pasaulio valstybėse.
Vaikų skaičius vienoje šeimoje skirtingose pasaulio valstybėse.

Taigi koks krūvis tektų Kalėdų Seneliui? Pabandykime įsivertinti.  Mums čia padės… CŽV! Taip, taip, slaptoji JAV tarnyba, kurios svetainėje galime rast mums reikalingą informaciją apie pasaulį – tai yra taip vadinama „Pasaulio faktų knyga“ (World Factbook). Iš viso pasaulyje yra 1,8 mlrd vaikų (žmonių, kurių amžius yra iki 14 metų).  Įspūdingas skaičius, tačiau prisiminkime, kad Kalėdų Senelis lanko tik krikščionių vaikus, kurių pasaulyje yra apie 31,4%, arba 583 mln. vaikų. Vidutiniškai vienoje šeimoje gyvena 2,42 vaiko, Europoje ir JAV mažiau (apie 1,6-1,8 vaiko šeimoje), Afrikoje ir Pietų Amerikoje daugiau.  Suvidurkinę gauname, kad Kalėdų Seneliui teks aplankyti 241 mln. namų. Nepamirškime, kad dovanas gauna tik geri vaikai. Padarykime prielaidą, kad šeimoje yra bent vienas geras vaikas.

Pasaulis yra padalijamas į skirtingas laiko juostas.
Pasaulis yra padalijamas į skirtingas laiko juostas.

Kalėdų diena mūsų planetoje trunka ne 24 valandas, o 48 valandas dėl skirtingų laiko juostų. Todėl Kalėdų Senelis dovanas turėtų dalinti keliaudamas iš rytų į vakarus. Dalis laiko juostų naudojama tik laivuose, dalyje laiko juostų yra salos su pernelyg mažu gyventojų skaičiumi, todėl iš 48 teorinių valandų lieka mažiau (apie 31 – 36 valandas Kalėdų). Paprastumo dėlei imkime vidutinį 36 valandų skaičių. Kiek gi vaikų per sekundę tektų Kalėdų Seneliui aplankyti?

Darbo laukiančio Kalėdų senelį apimtis nuo laiko zonos. Vaikų skaičius laiko zonoje - žaliai, krikščionių procentas laiko zonoje - mėlynai, laikas sugaištas dalinant dovanas - raudonai.
Darbo laukiančio Kalėdų senelį apimtis nuo laiko zonos. Vaikų skaičius laiko zonoje – žaliai, krikščionių procentas laiko zonoje – mėlynai, laikas minutėmis sugaištas dalinant dovanas – raudonai.

Atsakymas nustulbins. Kalėdų Seneliui reikia suspėti aplankyti net 1870 vaikų per sekundę. Tai būtų apie 530 mikrosekundžių (vienų milijoninių sekundžių dalių) vienam vaikui! Per šį laiką Kalėdų Senelis turi suspėti nuskristi nuo namo link namo, priparkuoti savo roges ant stogo, susirast dovaną rogėse, nusileisti kaminu žemyn, palikti dovaną, suvalgyti paliktus ant stalo sausainius ir saldumynus bei grįžt kaminu prie rogių.

Gerai, pasmalsaukime, kokius atstumus turi nukeliauti Kalėdų Senelis. Be abejo, tai bus tik grubus įsivertinimas, tačiau jis leis mums suvokti logistinius Kalėdų Senelio iššūkius. Iš viso planetos sausumos ploto apie 33% yra dykumos ir 24% yra kalnai, tad žmonėms lieka apie 65 mln. kvadratinių kilometrų plotas. Padalinę plotą iš vidutinio Kalėdų senelio lankomų šeimų skaičiaus gauname, jog vidutinis atstumas tarp namų yra 0,5 km, todėl Kalėdų seneliui teks nukeliauti beveik 120 mln. kilometrų atstumą per 36 valandas. Jei kelionė sudarytų visą Kalėdų dienos laiką, Kalėdų senelio vidutinis greitis būtų 930 km/s. Palyginimui, Boing 747 lėktuvo greitis tėra 955 km/h, o greičiausias žmonijos sukurtas kosminis aparatas skriejo tik 70 km/s greičiu.

Darydami posūkį mes turi pasilenkti link trajektorijos centro tam, kad kompensuotume išcentrinę jėgą.
Darydami posūkį mes turi pasilenkti link trajektorijos centro tam, kad kompensuotume išcentrinę jėgą.

Kuomet mes darome posūkį, mūsų mašina, dviratis arba motociklas juda apskritimu, o mes jaučiame išcentrinę jėgą. Norėdami ją kompensuoti, mes turime pasilenkti į apskritimo centrą. Nereikia taip pat pamiršti, jog mūsų planeta yra apvali, todėl Kalėdų seneliui judant milžiniškais greičiais, jis jaustų išcentrinę jėgą. Nesunku paskaičiuoti, jog ši išcentrinė jėga turės būti 17 500 kartų didesnė už traukos jėgą. Iš orbitos besileidžiantys astronautai standartiškai susiduria su  4-5g perkrovomis. Astronautai ir karinių lėktuvų pilotai yra pratinami atlaikyti trumpalaikes perkrovas, siekiančias 9g, tačiau tokios perkrovos jau yra mirtinai pavojingos žmogui.

Kalėdų senelis jaustų perkrovas palyginamas su Vilniaus televizijos bokšto svoriu.
Kalėdų senelis jaustų perkrovas palyginamas su Vilniaus televizijos bokšto svoriu.

Jei gerai įmitusio Kalėdų senelio svoris kartu su dovanų maišu būtų 200 kg, dėl perkrovos jo vidiniai organai ir kaulai jaustų 3500 tonų svorio slėgį. Kitaip tariant, Kalėdų senelį slėgtų Vilniaus televizijos bokštas. Dar įspūdingiau skambėtų bendras dovanų svoris. Jei kiekvienas vaikas gautų vidutiniškai po 3 kg svorio dovaną (tai galėtų būti naujas kompiuteris, žaidimų konsolė), tuomet Kalėdų Senelio tektų nugabenti net 723 tonas dovanų.

Kalėdų senelio roges patempt galėtų tik milžiniškas elnių skaičius.
Kalėdų senelio roges patempt galėtų tik milžiniškas elnių skaičius.

Vidutinis šiaurės elnias gali sniegu patempt 130-140 kg svorį rogėse. Be abejo, niekas dar nematė skraidančių elnių, tačiau neabejotina, kad oro svorius tempti turėtų būti lengviau. Net padarę prielaidą, kad pasipriešinimas bus dešimteriopai mažesnis, mes gautume pusės milijono (556 000) elnių bandą. Geras klausimas, kur tokią paslėpti ir kaip tokią išmaitinti Arktyje.

Dar vienas fizikinis iššūkis Kalėdų seneliui yra… oro pasipriešinimas. Kol mes su Jumis judame mažais greičiais, mes net nejaučiame, jog aplink mus yra oras. Tačiau vos prasideda audra ir papučia stipresnis vėjas (30-50 m/s), mums jau ir eiti sunkiau, ir mus vėjas gali net parblokšti ant žemės. Bet kas atsitinka, kai greičiai siekia šimtus kilometrų per sekundę? Geriausias atsakymas yra pažvelgt į naktinį dangų ir susirasti krentantį meteoritą.

Kalėdų senelio rogės, keliaujančios tokiu greičiu ir vežančios tokius svorius, judės gerokai greičiau už oro molekules. Palyginimui, degančio raketinio kuro molekulių greitis siekia 7180 km/s, šalto oro molekulių – vos keli kilometrai per valandą. Nieko nuostabaus, kad Kalėdų senelio rogės pradės kaitinti oro molekules, tad Kalėdų seneliui reiks sugalvoti „kur padėti“ apie 14 trln. džaulių energijos per sekundę. Niekaip neapsaugoti elniai būtų akimirksniu „pačirškinti“, o visa elnių banda sudegtų mažiau nei per sekundę. Apačioje esantys gyventojai danguje stebėtų įspūdingą fejerverką, girdėtų sprogimo bangas, o paviršių pasiekusi slėgio banga nukeltų pastatų stogus bei išrautų medžius.

Kaip matome, turime pilną teisę būti skeptiškiems. Iš pirmo žvilgsnio visi gamtos dėsniai kalba prieš Kalėdų senelį. Tačiau labai lengva yra atmesti kažką, ko nesupranti, ir išdidžiai pasakyti: „Esu skeptiškas“. Ar negalime mes būti pernelyg skeptiški? Ar mūsų abejonės „stebuklingai“ atrodančiais teiginiais yra tikras skepticizmas? O gal mūsų garsus pasivadinimas „skeptiku“ tėra įmantrus būdas užmaskuoti kitą elementarų teiginį: „Aš čia nieko nežinau ir nesuprantu“?  Ir, tikrai, žmonės save bevadinantis skeptikais, dažnai nesuvokia, jog yra pseudoskeptikai arba denialistai, bandantys paslėpti savo fanatizmą, užmaskuoti savo pažiūras ir pateisinti savo nežinojimą.  Man skepticizmas yra visų pirma klausimas, ar tai, ką aš matau, yra paaiškinama moksliniais metodais, ar tai atkartojama, ar tai įsipaišo į bendrą vaizdą. Antra, tai yra diskusija, kurioje reikia būti pasiruošusiam pakeisti savo poziciją, jei esi įtikinamas, jog esi neteisus. Pabandykime apginti Kalėdų senelį.

Pradėti galime nuo skaičiavimų metodų kritikos. O kas, jei lankytinų namų procentas yra gerokai mažesnis? Geri vaikai dažniausiai būna vienoje šeimoje, tad Kalėdų senelis sutaupytų laiką iš karto aplankęs kelis gerus vaikus. Ir kodėl mes galvojame, kad gerų vaikų rasime kiekviename name? Gal geras yra ne kas antras, o kas šimtasis vaikas? Taip pat nepamirškime, jog skirtingose bažnyčiose Kalėdos švenčiamos skirtingais laikais. Šie skaičiavimai mums leistų sumažinti apsilankymų skaičių per sekundę šimtą arba tūkstantį kartų. Gautas 2 arba 16 vaikų per sekundę skaičius vis tebeatrodo pernelyg didelis.

Jungtinių Amerikos Valstijų paštas pagal savo greitį yra palyginamas į Kalėdų senelį.
Jungtinių Amerikos Valstijų paštas pagal savo greitį yra palyginamas į Kalėdų senelį.

Pasižvalgę po pasaulį, mes galime rasti tikrą Kalėdų senelio konkurentą – paštą. JAV paštas pristato 155 milijardus laiškų per metus, tai būtų 4900 laiškai per sekundę, arba kelis kartus daugiau nei turėtų dovanų pristatyti Kalėdų senelis. Šį darbą atlieka 487 000 paštininkų. Kalėdų seneliui nėra būtina tampytis visas dovanas su savimi, jam užtektų pasinaudoti Lietuvos ir kitų šalių paštu tam, kad artėjant Kalėdoms dovanas iš anksto gabenti į slaptus sandėlius, išmėtytus po visą pasaulį.

Kalėdų senelis turi žmoną ir vaikus.
Kalėdų senelis turi žmoną ir vaikus.

Kalėdų senelis susiformavo Prūsijos laikais ir nuo tų laikų pasikeitė kažkur apie 5-6 kartos. Nereikia pamiršti, kad Kalėdų senelis yra uolus katalikas ir turi šeimą bei gyvena Šiaurėje, kur žiemos ilgos, Saulė šviečia neilgai. Ilgais vakarais, kuomet netenka keliauti po pasaulį, Kalėdų seneliui, patys suprantate, lieka ne tiek daug užsiėmimų, todėl Kalėdų senelio šeimoje turėtų būti bent 10 vaikų. Jei Kalėdų senelio vaikai buvo auginami tokioje pačioje katalikiškoje dvasioje, po penkių kartų Kalėdų senelio palikuonių turėtų būti bent 100 000. Kas žino, gal po visą pasaulį yra išsibarstę Kalėdų senelio pro-pro-pro-anūkai, kurie lyg pašto darbuotojai padeda savo pro-pro-pro-seneliui susitvarkyti su dovanu srautu priartėjus Kalėdoms?

Mūsų planetą nuo Saulės vėjo saugo magnetinio lauko ir įelektrintų dalelių skydas.
Mūsų planetą nuo Saulės vėjo saugo magnetinio lauko ir įelektrintų dalelių skydas.

Iš fizikinės pusės, Kalėdų senelio roges ir jas tempiančius elnius nuo paskrudinimo turėtų išgelbėti jonų arba plazmos skydas.  Tokį skydą sudarytų įelektrinti jonai arba elektronai, kuriuos aplink roges išlaikytų stiprūs magnetiniai laukai. Tai būtų kažkas panašaus į mūsų planetą supantį skydą, kuris mus apsaugo nuo Saulės vėjo. Toks dangumi keliaujantis Kalėdų senelis mums iš apačios atrodytų lyg dangumi skriejantis meteoritas.

Globalinis atšilimas taip pat susilaukia dėmesio iš suinteresuotų grupių.
Globalinis atšilimas gali vykti dėl Kalėdų senelio veiklos.

Žinoma, esant tokiems dideliems greičiams, vis dar lieka klausimas, o kas atsitinka su ta energija, kurią atspindėjo jonų skydas? Pasidairykime po pasaulį: žmonių skaičius didėja, pasaulinės temperatūros didėja. Mes manome, kad tai vyksta dėl to, kad žmonės pernelyg daug į atmosferą išmeta anglies dvideguonio.

Tiesą apie tikras klimato kaitos pasekmes galėtų žinoti kas nors iš Kalėdų senelio palikuonių.
Tiesą apie tikras klimato kaitos pasekmes galėtų žinoti kas nors iš Kalėdų senelio palikuonių.

Bet gal orai kaista dėl kitos priežasties? Gal tiesiog  pasaulyje yra daug gerų vaikų, kuriuos turi aplankyti Kalėdų senelis? Kuo ilgesnius atstūmus nuskrieja jo roges, tuo daugiau yra įkaitinamas oras. Šioje vietoje paaiškėja, kokia gi katastrofa mūsų laukia, jei pasaulyje gerų vaikų skaičius daugės: ištirps ledynai, dings žiema ir nebebus Kalėdų! Mes turėtume imtis veiksmų ir skubiai sumažinti gerų vaikų skaičių. Būtent apie tai garsiai kalba vienas Kalėdų senelių palikuonis, gyvenantis Lietuvoje ir per Kalėdas rogėse skraidantis apžvalgininkas Andrius Užkalnis. Mums būtina mažinti gerų vaikų skaičių ir nustoti kalbėti nesąmones apie CO2!

Alkubjero variklis gali judėti greičiais didesniais už šviesą.
Alkubjero (M. Alcubierre) variklis gali judėti greičiais didesniais už šviesą.

Reliatyvumo teorijoje egzistuoja objektai, judantys greičiu didesniu nei šviesos. Jie yra vadinami tachionais. Anot Einšteino teorijos tokios dalelės galėtų judėti atgal laike. Ne taip senai fizikas teoretikas M. Alcubierre pasiūlė naujovišką variklio dizainą, kuriame specialus teigiamos ir neigiamos masės medžiagos burbulas pagreitintų laivą iki greičių didesnių už šviesos. Jei Kalėdų senelis turėtų modernias roges su tokiais ateities varikliais, jis galėtų judėdamas laike atgal aplankyti visus vaikus per vieną dieną. Be abejo, geras klausimas, iš kur Kalėdų senelis galėjo gauti neigiamos masės dalelių… Gal jis žino kažką, ko mes nežinome?

Kirmgrauža jungianti nutolusius erdvės taškus gerokai sutrumpina atstumus.
Kirmgrauža jungianti nutolusius erdvės taškus gerokai sutrumpina atstumus.

Tai dar ne viskas. Mes su Jumis žinome, jog erdvė turi trys matavimus, kurie kartu su laiko ašimi sudaro keturmatį erdvėlaikį. Tačiau modernioje stygų teorijoje erdvėlaikis turi daugiau nei keturis matavimus: du laiko matus ir 9 erdvės matus. Kalėdų senelis galėtų trumpinti atstumus keliaudamas pro šiuos papildomus matavimus! Kaip tai įmanoma, galite paklausti? Labai paprasta. Įsivaizduokite padarus gyvenančius dvimačiame popieriaus lape. Norėdami nukeliauti nuo vieno lapo krašto link kito, šie padarai turėtų kirsti visą lapą. Tačiau mes su Jumis suvokiame trečią išmatavimą, kurio nemato dvimatės būtybes. Mes galime sulenkti lapą taip, kad jo priešingi kraštai susiliestų ir taip mes padėtume mažiems padarėliams sutaupyti atstumą ir laiką. Mūsų pasaulyje tokie erdvės sulenkimai yra žinomi kirmgraužos pavadinimu. Gal Kalėdų senelis moka pasinaudoti esančiomis arba net jo roges gamina kirmgraužas vedančias iš vieno namo link kito?

Ar yra dar kokių būdų, kurie leistų Kalėdų seneliui pristatyti per tokį trumpą laiką dovanas vaikams? Leiskite pagalvoti… Eureka! Kalėdų senelis galėtų būti… kvantinis! Taip, taip. Kvantinis Kalėdų senelis galėtų būti vienu metu keliose vietose. Tokie jau tie kvantinio pasaulio stebuklai: elektronai, protonai, atomai gali vienu metu būti keliuose vietose. Toks neįtikėtinas kvantinis Kalėdų senelis išspręstų visas su greičiais ir atstumais susijusias problemas. Jis tiesiog aplankytų VISUS milijonus pasaulio vaikų vienu metu ir iš karto. Tiesa, belieka tik mokslui sužinoti, kokios būtų tokio Kalėdų senelio dovanos? Realios ar kvantinės?

3 komentarai

Parašykite komentarą