Мільйони дітей по всьому світу з нетерпінням чекають на свої різдвяні подарунки. Санта-Клаус та його олені, здається, мчать з неймовірною швидкістю, аби встигнути доставити їх усім за одну ніч. Але чи знаєте ви, що об'єкти, які рухаються швидко, змінюють колір світла, що від них виходить? Це пояснюється ефектом Доплера — явищем, коли швидкість об'єкта впливає на довжину хвилі, як у звуках, так і в світлі. Про це пише The Conversation.
Світло змінює колір залежно від напрямку руху: це називається червоним або синім зсувом. Якби ми могли зафіксувати колір знаменитого червоного носа Рудольфа за допомогою телескопа, то могли б використати ефект Доплера, щоб виміряти швидкість Санти.

Яку відстань долає Санта в передріздвяну ніч?
Підготуйтеся до невеличкої порції святкової математики! У світі живе близько 2 мільярдів дітей віком до 14 років. З них приблизно 93% проживають у країнах, де святкують Різдво. Отже, це близько 1,86 мільярда дітей. Зважаючи на те, що Санта дарує подарунки тільки тим, хто вірить у нього, ця кількість скорочується до 690 мільйонів.
Припустимо, у кожному домогосподарстві живе в середньому 2,3 дитини. Таким чином, Санта має відвідати 300 мільйонів домівок. Ці домівки розташовані на території площею 69 мільйонів квадратних кілометрів, придатної для життя (без урахування океанів, пустель, Антарктиди та гір). Санті потрібно подолати відстань у 144 мільйони кілометрів за одну ніч — майже стільки ж, скільки від Землі до Сонця.
Як Санта встигає за 35 годин?
Завдяки часовим поясам Санта має у своєму розпорядженні 35 годин. Половину цього часу (17,5 годин) він витрачає на проникнення в домівки й вихід з них, залишаючи 0,2 мілісекунди на кожне домогосподарство. Іншу половину часу він використовує для подорожей між ними.

За оцінками, Санті потрібно пересуватися зі швидкістю 8,2 мільйона кілометрів на годину, що складає 0,8% від швидкості світла.
Як виміряти швидкість Санти?
Якщо ми хочемо перевірити швидкість Санти, звичайна камера тут не допоможе. Проте телескопи можуть визначити колір об’єкта за допомогою спектроскопії.

Головний олень Санти, Рудольф, має знаменитий рубіново-червоний ніс. Спостерігаючи за ним, ми могли б зафіксувати зміщення кольору, спричинене ефектом Доплера. Якщо Санта дійсно мчить із такою швидкістю, ніс Рудольфа здавався б менш червоним через зміну довжини хвилі світла.
Головне від The Page
Дякуємо, що підписалися на The Page.
Буде гаряче!
Раз на тиждень ми будемо відправляти вам найцікавіші редакційні матеріали.
Я погоджуюсь з політикою конфіденційності
Читайте також