Ciencia para todos T02E14: El secreto de Papá Noel

Por Francisco R. Villatoro, el 26 diciembre, 2019. Categoría(s): Ciencia • Física • Noticias • Physics • Podcast Ciencia para Todos (SER) • Recomendación • Science

El 19 de diciembre de 2019 se emitió el episodio T02E14, “La ciencia explica el secreto de Papá Noel”, del programa de radio “Ciencia para todos”, en el que participo junto a Enrique Viguera (Universidad de Málaga), coordinador de Encuentros con la Ciencia. Esta sección semanal del programa “Hoy por Hoy Málaga” presentado por Isabel Ladrón de Guevara, se emite todos los jueves en la Cadena SER Málaga (102.4 FM) entre las 13:00 y 14:00 horas (no tiene hora fija de emisión en directo, pero suele ser entre las 13:15 y las 13:30). Por problemas técnicos no se ha publicado el audio del episodio, pero no me resisto a compartir el guión.

Isabel: Papá Noel (o Santa Claus), con su poblada barba blanca, sus mejillas rosadas y su traje rojo, la noche del 24 de diciembre hasta la mañana del día de Navidad, le entrega los regalos a todos los niños y a todas las niñas que se han portado bien este año. Estos regalos están elegidos entre los que aparecen escritos en las cartas que ha recibido en su fábrica de juguetes que está en el Polo Norte. ¿Cómo logra Papá Noel repartir tantos regalos en una sola noche?

Francis: Las ciencias físicas nos permiten desvelar el secreto mejor guardado de Papá Noel: ¿cómo logra recorrer todas las casas del mundo para repartir sus regalos a una velocidad de vértigo? Lo primero, en realidad no tiene que recorrer todas las casas del mundo. Hoy en día hay unas 7720 millones de personas, de las cuales unos 2000 millones son niños y niñas menores de 15 años. Podemos suponer que Papá Noel no ha recibido cartas de musulmanes, hindúes, judíos y budistas, con lo que nos quedaría un 15% del total, es decir, unos 300 millones de niños y niñas. Si suponemos que en cada casa viven entre dos y tres infantes, Papá Noel solo tiene que visitar unos 120 millones de casas. Un número enorme, pero finito. Quizás algún oyente podría pensar que necesita viajar más rápido que la velocidad de la luz, incumpliendo con la teoría de la relatividad de Einstein, pero no es necesario.

Isabel: Einstein estaría contento de saberlo, pero la velocidad de Papá Noel tiene que ser enorme para poder repartir todos los regalos en una sola noche decembrina. ¿Cómo puede cumplir con su misión en tan solo unas 7 horas nocturnas?

Francis: Cuidado, Isabel, te olvidas de la rotación de la Tierra y de los husos horarios, que cambian según la latitud. Papá Noel empieza su labor a las 6:00 de la tarde del 24 de diciembre en las islas de la Polinesia que hay en la mitad del Océano Pacífico y se mueve de este a oeste, hacia occidente, hacia Australia, Asia, Europa y luego América. Moviéndose en dirección contraria a la rotación de la Tierra logra evitar ser alcanzado por la luz del Sol de la tarde del día que se acaba a diferentes horas en diferentes lugares de la Tierra. De este modo, Papá Noel cuenta con unas 31 horas para repartir todos los regalos; las 7 horas que dura la noche más unas 24 horas que tarda la Tierra en completar una rotación completa sobre su eje. Así Papá Noel pude repartir todos regalos que los  niños y las niñas le han pedido por carta y que han sido fabricados por un grupo de duendes, gnomos y elfos en su taller ubicado en el Polo Norte.

Isabel: Francis, 31 horas son muchas horas, pero 120 millones de casas son muchas casas. Su visita a cada casa debe ser muy rápida. Papá Noel tiene que aparcar su trineo, salir de él, bajar por la chimenea o entrar en la casa con sigilo por cualquier otro lugar, repartir los regalos dentro de los calcetines o bajo el árbol de Navidad, comerse los dulces y beberse los agasajos que le hayan dejado en casa, volver a subir por la chimenea o salir de la casa con sigilo, subirse al trineo de nuevo y partir hacia la siguiente casa. ¿Cuánto tiempo dispone Papá Noel para realizar todas estas tareas sin ser descubierto por los niños y las niñas que están muy atentos a su llegada?

Francis: Parece imposible, Isabel, pero gracias a la magia de la Navidad, Papá Noel puede lograrlo sin problemas, aunque tiene que ser muy rápido. Si necesitara solo un segundo para entrar en una casa, dejar los regalos y salir de ella, sin parar en ningún momento, para recorrer 120 millones de casas necesitaría más de 3 años y 9 meses para repartir todos los regalos. Como solo tiene 31 horas para visitar todas los hogares tiene que visitar 1075 viviendas por segundo, así que solo dedica menos de un milisegundo en cada visita.

Por ello parece invisible durante su visita. En la televisión y en el cine vemos películas con más de 25 fotogramas por segundo, y la imagen parece continua, sin ningún saltos de continuidad. Papá Noel se mueve a unos 1000 fotogramas por segundo, 4 veces más rápido que la televisión, luego pasa delante de nuestros ojos sin que le veamos, sin que seamos capaces de detectar su presencia. Solo una cámara de muy alta velocidad podría llegar a ver a Papá Noel, eso sí, si se activa en el momento justo.

Isabel: El trineo mágico de Papá Noel también tiene que ser muy rápido para moverse de una casa a otra en solo 31 horas. ¿Sabemos a qué velocidad tendría que moverse su trineo tirado por sus renos mágicos?

Francis: Hay casas que están más cercas las unas de las otras, y casas que están muy separadas entre sí. Para estimar la velocidad promedio en su viaje entre casas, podemos repartirlas de forma uniforme por toda la superficie de la Tierra, con lo que resulta que la distancia promedio entre las casas es de unos 640 metros. Si todas las casas estuvieran en línea recta ocuparían una distancia enorme, equivalente a casi tres veces y media la distancia de la Tierra al Sol. Para poder recorrer esa distancia tan grande en tan solo 31 horas, Papá Noel usa un trineo que alcanza una velocidad de 3950 kilómetros por segundo, casi 12000 veces la velocidad del sonido. Una velocidad enorme, unas 4000 veces más rápido que el avión más rápido del mundo. Un reno sin magia solo puede alcanzar una velocidad punta a la carrera de unos 24 km/h, unos 6.7 m/s. Una velocidad tan grande como 3950 km/s, unos 14.2 millones de km/h, solo está al alcance de los renos mágicos que tiran del trineo de Papé Noel mientras vuelan por los aires.

Isabel: Si Papá Noel pudiera viajar a la velocidad de la luz, ¿cuánto tiempo necesitaría para repartir todos los regalos?

Francis: Ningún objeto con masa puede viajar a la velocidad de la luz en el vacío, pero si viajara a una velocidad más pequeña, pero muy próxima a ella le bastarían con menos de 30 minutos para repartir todos los regalos. Los 3950 km/s de Papá Noel corresponden a solo un 1.3% de la velocidad de la luz en el vacío. No parece mucho, pero es una velocidad enorme.

La sonda espacial más rápida hasta ahora ha sido la sonda Solar Parker de la NASA. El artefacto humano que más se ha acercado al Sol, a tan solo 24.8 millones de kilómetros de la fotosfera, la «superficie» visible de nuestra estrella. La sonda Solar Parker batió el récord de velocidad de una nave espacial alrededor del Sol, alcanzando 95.3 km/s.  El trineo de Papá Noel se mueve 41 veces más rápido por la atmósfera de la Tierra que la sonda Solar Parke en el espacio interplanetario.

Isabel: Estamos el siglo XXI, así que seguro que Papá Noel usará toda la tecnología disponible para alcanzar todas las casas sin olvidar a nadie. ¿Qué opinas Francis?

Francis: Seguro, Isabel, claro que sí. El trineo mágico de Papá Noel debe estar dotado de tecnologías muy avanzadas, incluso más allá de las que hoy en día dispone la humanidad. Por ejemplo, casi seguro que usa antimateria en lugar de gasolina o gasoil como combustible; la antimateria es el combustible más ligero, y más eficiente, que se conoce, el que produce la mayor cantidad de energía por unidad de masa, pero la humanidad aún no sabe cómo fabricar motores de antimateria.

Hay muchos otros problemas técnicos asociados al viaje del trineo mágico que requieren tecnologías muy avanzadas de las que aún no disponemos. Por ejemplo, para evitar que la fricción del aire de la atmósfera dañe a los regalos calentándolos hasta dejarlos en cenizas, el trineo debe usar materiales cerámicos altamente resistentes al calor.

Isabel: Dicen que Google lo sabe todo sobre todos nosotros, seguro que también sabe dónde se encuentra Papá Noel en cada momento…

Francis: Así es, Isabel, el trineo mágico dispone de un GPS y un navegador de última generación que le permitirá recorrer todas las casas sin olvidar a ningún niño y ninguna niña. Google y muchas otras empresas, así como la NORAD del Ministerio de Defensa Área de EEUU y el de muchos otros países tiene acceso a la información del GPS del trineo mágico. Lo sabemos porque han desarrollado sendas aplicaciones que ofrecen a todos los papás y todas las mamás una aplicación que usa los servicios Google Earth y Google Maps para localizar a Papá Noel en cada momento.

La aplicación de Google se puede descargar en el teléfono móvil o usarse a través de la web en la dirección santatracker.google.com. La aplicación de la NORAD se llama Santa Tracker y se puede descargar en la dirección noradsanta.org. Ambas ofrecen información similar, incluyen juegos para la diversión de los peques, y permiten saber cuándo llegará Papá Noel a nuestra casa. Así los papás y las mamás pueden preparar su llegada y alertar a los niños y las niñas para que estén atentos a ver si escuchan el tintineo de los cascabeles de los renos. ¿Quién sabe si lo lograrán oírla la próxima nochebuena?

Isabel: La magia de la Navidad también tiene una explicación científica. Un tema apasionante del que podríamos contar muchas cosas, pero el tiempo apremia. Por cierto, mañana viernes 20 de diciembre a las 19:30 hay una conferencia de Encuentros con la Ciencia en el Ámbito Cultural de El Corte Inglés de Málaga. ¿Cómo se titula?

Francis: La conferencia “Verdades y medias verdades sobre el cambio climático y los océanos” será impartida por la Dra. María del Carmen García Martínez, del Instituto Español de Oceanografía. Nos hablará del papel de los océanos en el sistema climático terrestre. La Dra. García Martínez trabaja en el Grupo Mediterráneo de Cambio Climático, que realiza un seguimiento rutinario de variables físicas, químicas y biológicas de las aguas del Mediterráneo Español. Y puso en marcha el laboratorio de Cambio Climático del Centro Oceanográfico de Málaga, del que es responsable. Sin lugar a dudas, su charla será apasionante.

Isabel: Coda final y despedida.



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