Het mysterie van hoe de Kerstman in één nacht cadeaus kan bezorgen aan 700 miljoen kinderen, door de schoorsteen passen en aankomen zonder gezien of gehoord te worden is 'opgelost' door een natuurkundige van de Universiteit van Exeter.

De kerstman en zijn rendieren zoeven de wereld rond met zo'n snelheid dat ze - volgens de relativiteitstheorie - zouden krimpen, waardoor de kerstman en een enorme zak cadeautjes door de schoorstenen pasten.

Dokter Katy Sheen, een natuurkundige in de afdeling Geografie van de Universiteit van Exeter, heeft ook een wetenschappelijke verklaring gevonden waarom de kerstman niet wordt gehoord door kinderen, en waarom ze op kerstavond zelden een glimp van hem opvangen.

Ze zal uitleggen aan kinderen aan de Universiteit van Exeter (woensdag 14 december), dat de stealth-bezorging van de kerstman gedeeltelijk wordt verklaard door de speciale relativiteitstheorie bedacht door Albert Einstein, van wie Dr. Sheen denkt dat hij een voorbijgaande gelijkenis vertoont met de kerstman.

De relativiteitstheorie legt uit hoe de Kerstman door de schoorsteen kan. Met de snelheden die hij moet reizen om elk kind cadeautjes te bezorgen, De kerstman krimpt - of wordt dunner - in de richting waarin hij reist. En hij moet oppassen dat hij niet stopt voor een gehakttaart in een schoorsteen, of hij kan weer op ware grootte groeien!

Dr. Sheen zal op woensdag 14 december aan de kinderen van het Science of Christmas Festival van de Universiteit van Exeter vertellen dat relativiteit ook verklaart waarom de Kerstman door de eeuwen heen niet ouder lijkt te zijn geworden. omdat relativiteit klokken kan vertragen.

Toen Dr. Sheen zeven jaar oud was, schreef ze een brief aan de Kerstman met de vraag waarom hij nooit ouder werd (brief bijgevoegd). Ze kreeg een antwoord in beverig handschrift waarin stond dat het 'allemaal magie' was. Maar de ontluikende natuurkundige was niet overtuigd en wilde een rationele verklaring - die ze nu 26 jaar later heeft gevonden.

Als bewijs van hoe de enorm snelle leveringsronde van de Kerstman de jaren van hem af heeft gehouden, ze zal tijdens haar lezing een foto van Sinterklaas uit 1901 en een foto van dit jaar aan de kinderen presenteren.

De natuurkundige heeft berekend dat de kerstman en zijn rendieren met ongeveer 10 miljoen kilometer per uur zouden moeten reizen om cadeautjes te bezorgen aan elk kind dat naar verwachting over 31 uur Kerstmis gaat vieren (rekening houdend met wereldtijdzones).

Als miljoenen kinderen braaf zijn geweest, en verdienen grotere kousen, hij moet misschien nog sneller reizen. Zo'n snelheid zou hem van rood naar groen doen veranderen en, bij hogere snelheden, hij zou verdwijnen! Kinderen zouden hem niet kunnen herkennen omdat hij eruit zou zien als een regenboogkleurige waas, uiteindelijk verdwijnen voor het menselijk oog.

Reizen met meer dan 200, 000 keer sneller dan Usain Bolt, 's werelds snelste man, de wetten van de natuurkunde verklaren waarom de kerstman zelden door kinderen wordt gezien tijdens het bezorgen van cadeautjes.

Door het Doppler-effect zou de kerstman van kleur veranderen omdat de lichtgolven die hij afgeeft met zo'n hoge snelheid zouden worden platgedrukt.

Het Doppler-effect verklaart ook waarom kinderen de kerstman niet kunnen horen aankomen. Terwijl de kerstman en zijn slee naderen, het geluid van bellen en zijn diepe 'ho, hoi, ho' zou hoger en hoger worden (zoals wanneer een ambulancesirene voorbij suist) en dan volledig stil worden, omdat hij buiten het bereik van het menselijk gehoor zou komen. Zelfs het geluid van de kerstman die aandrong op Rudolph zou onherkenbaar worden, en dan onhoorbaar voor het menselijk oor.

Als kinderen op kerstnacht een knal horen, het is misschien niet het geluid van de kerstman die zijn cadeautjes laat vallen, landend op hun dak in zijn slee, of met een plof door de schoorsteen naar beneden glijden. Het rendier van de kerstman had de geluidssnelheid kunnen breken, resulterend in een 'sonische knal'.

Dr. Sheen, een natuurkundige werkzaam op de afdeling Aardrijkskunde van de Universiteit van Exeter, is niet van plan om haar onderzoek te presenteren aan een peer-reviewed tijdschrift (het is voorbereid met de feeststemming in gedachten), en heeft de berekeningen in haar eigen tijd gedaan om kinderen te interesseren voor wetenschap en natuurkunde.

Sheen zal de impact van het Doppler-effect demonstreren - waardoor de kerstman zijn cadeautjes zonder detectie kan afleveren - door de kinderen te laten luisteren naar het geluid van een snel rijdende ambulance, ook al is het veel langzamer dan de kerstman en zijn slee.

Het Doppler-effect is verantwoordelijk voor het maken van een sirene, zoals op een ambulance of een politieauto, verhoging van de toonhoogte als het naar u toe komt en lager wanneer het wegrijdt. Dit komt omdat de golflengte verandert wanneer deze naar u toe en van u af beweegt.

Dr. Sheen berekende hoe snel de Kerstman zou moeten reizen door het aantal huishoudens te berekenen dat waarschijnlijk Kerstmis over de hele wereld zal vieren. samen met het aantal kinderen dat er waarschijnlijk in zal zijn. Ze hoopt dat haar verklaring voor het stealth-bezorgsysteem van de kerstman - en dus zijn bestaan ​​- kinderen zal inspireren om meer interesse te krijgen in natuurkunde, en zet een wetenschappelijke kit op de lijst met cadeautjes die ze in hun kousen willen hebben.

"Als hij in 31 uur ongeveer 700 miljoen kinderen bezoekt, zou hij 10 miljoen kilometer per uur moeten reizen als hij elk kind cadeautjes wil bezorgen. "Zei Dr. Sheen. "Hoe slaagt de Kerstman erin om deze fenomenale snelheden te bereiken? Nou, dat is magie! Echter, hij zou zeker veel brandstof nodig hebben - dus vergeet zijn glas sherry niet, een gehakttaart of twee en wat wortelen voor de rendieren!"