将切实感受时间膨胀 圣诞老人背后的科学
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将切实感受时间膨胀 圣诞老人背后的科学
科学家琳达-哈登表示假设圣诞老人没有确定的信仰，他需要在很短的时间内给大约3.78亿儿童上去圣诞礼物。为了完成这项任务，圣诞老人的雪橇需要每秒飞行大约650英里(约合每秒1050公里)，是声速的3000倍，光速的0.35%。
如果每个孩子收到的礼物重量不到2磅(约合0.9公斤)，雪橇的重量仍超过32万吨。拉着32万吨的礼物以3000倍音速的速度飞行，最前面的2头驯鹿“猛冲者”和“舞者”每秒需产生13.4乘以10的18次幂焦耳能量，导致它们起飞后立即起火。图片描述了12月5日美国“猎户座”重返地球的瞬间。
由于地球自传，假设圣诞老人从东向西飞行，他拥有31个小时派送礼物，而不是24个小时。假设每户家庭平均拥有3.5个孩子，圣诞老人需要造访的家庭为9180万户。也就是说，他每秒钟需要造访822.6个家庭，用于给每户家庭派送礼物的时间为千分之一秒左右。
新浪科技讯北京时间16日消息，据国外媒体报道，圣诞老人正在列清单并反复检查，确定哪些孩子是淘气包，哪些孩子非常懂事。据说，他不会给淘气的孩子送圣诞礼物。除了列清单外，圣诞老人可能还会写下一些公式和方程式，用于在平安夜派送礼物时应对各种物理学定律。当然，圣诞老人应对科学定律的方式不可能与我们一样，但他也要小心对待。
科学家琳达-哈登表示假设圣诞老人没有确定的信仰，他需要在很短的时间内给大约3.78亿儿童送去圣诞礼物。由于地球自传，假设他从东向西飞行，他拥有31个小时派送礼物，而不是24个小时。假设每户家庭平均拥有3.5个孩子，圣诞老人需要造访的家庭为9180万户。也就是说，他每秒钟需要造访822.6个家庭，用于给每户家庭派送礼物的时间为千分之一秒左右。
为了完成这项任务，圣诞老人的雪橇需要每秒飞行大约650英里(约合每秒1050公里)，是声速的3000倍，光速的0.35%。在这种速度下，圣诞老人将切身感受到相对论描述的影响，尤其是时间膨胀，导致他的衰老速度远远低于地球上的我们，这可能解释了他为何能够在每个圣诞节都为孩子们派送礼物。
由于雪橇需要搭载数量惊人的礼物，完成派送任务的难度进一步提高。如果每个孩子收到的礼物重量不到2磅(约合0.9公斤)，雪橇的重量仍超过32万吨。相比之下，帝国大厦的重量为37万吨。地球上的一头普通驯鹿只能拉动300磅(约合135公斤)的货物。如果用这样的驯鹿拉雪橇，需要21.42万头。鉴于圣诞老人的驯鹿会飞，负载能力可能更高一些。拉着32万吨的礼物以3000倍音速的速度飞行，最前面的2头驯鹿“猛冲者”和“舞者”每秒需产生13.4乘以10的18次幂焦耳能量，导致它们起飞后立即起火。假设只用8头驯鹿，它们将在千分之4.26秒内蒸发。
为了驳斥哈登的研究，其他一些科学家亮出了他们的观点，指出一些因素的存在可能让圣诞老人的送礼工作变得简单一点。滑铁卢枫软公司的吉姆-曼特勒认为圣诞老人可能无需一晚上造访9180万户家庭。他说：“圣诞老人不得不提前用联邦快递邮递大量包裹，因为他不能飞入空军基地或者机场控制塔附近的地区。换句话说，很多住宅是他无法造访的。”
另一名不愿意透露姓名的科学家表示飞行的驯鹿拥有的力量可能远远超过我们的预计，这要归功于驯鹿DNA链内的一个显性基因序列。2013年，参加大爆炸英国青年科学家与工程师集会的一组科学家指出如果派送礼物途中在每户家庭吃点他们送的东西，圣诞老人在要消耗1500亿卡路里牛奶和肉馅饼。他的礼物总支出将达到2800亿英镑(约合4400亿美元)左右，比祖国芬兰的国内生产总值高出300亿英镑(约合470亿美元)。
为了让所有孩子都收到礼物，3000人需要在整整一年内每天工作8个小时，才能制作出足够的礼物。现在，圣诞老人已为派送2014年圣诞礼物做计划，希望他能够认真对待科学定律为他的旅途造成的种种挑战。
春秋战国 先秦时期的传统科学技术概述
> 在古代的科学技术发展中，天文学的地位是相当突出的，因为人们从天体的变化过程中，日出日落，月圆月缺中，感受到了四季的替代，而且种种变化是周而复 始的，遵循了一定的规律，于是将天人格化，他们将天命的变化与人事的变迁联系起来，就专门设立部门观察天体，记录天象，并且为适应农业生产制订历法。> > 传说夏的天文台叫清台，商的天文台叫神台，周的天文台叫灵台。这些天文台既是观测天象的机构，也是祭祀日月上天的场所，一般都设置在平坦的开阔地带，高于其他建筑物。> > 通过天象的观测，中国人创立了历法，夏代用天干纪日，即用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸周而复始地记日，十天一个周期，于是就有了“旬”的概 念，商代在夏历的基础上使用了干支纪日法，把天干与地支（子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥）相结合，60天一个循环。> > 而且通过甲骨材料，学者发现商代有了初步完备的阴阳合历，就是年采用地球绕太阳公转一周的时间，月采用月亮绕地球公转一周的时间，两者之间的时间差距用 大小月来调整朔望，设置闰来调整朔望月和回归年的长度，阴阳合历的制度，中国一直沿用了好几千年，形成了有中国特色的历日制度体系，因此中国的历法虽然称 之为阴历，实际上是阴阳合历。> > 周代的历法在商代的基础上又有发展，已经发明了圭表测影的方法，确定冬至（一年中正午日影最长的日子）和夏至（一年中正午日影最短的日子），周代还用十二地支来记时，与一年十二个月相对应，把一天分为了12个时辰，这也就成为了中国古代通用的计时方法。> > 的历法更为成熟，采用的古四分历，将一回归年的时间定为365又1/4日，一朔望月的时间为29又499/940日，19年中设7个闰月，这些 数据在当时的世界天文学上是很先进的，回归年的长度只比真值多11分钟，中国后世的历法都是在古分历的基础上不断加以修正、改进的。中国的历法与农业生产 还有密切的关系，为了更能准确地反映季节的变化，历法中又将一年平均分为24节气，24节气对中国农业生产的指导性极强，因此中国的历法又被称为农历。> > 在天象的观测中，先秦记录了很多天象的变化情况，甲骨片和文献材料中有多次的日食记录、月食记录和慧星记录，还有世界上最早的超新星的记录。> > 为了更好地观测天象，当时人们开始将天空的恒星背景划分为若干个特定的部分，建立一个统一的坐标体系，以此确定日月五星和许多天象发生的位置根据，春秋 时期，将天空划为28个区域的二十八宿体系成熟，二十八宿的名称为角、亢、氏、房、心、尾、箕、斗、牛、女、虚、危、室、壁、奎、娄、胃、昴、毕、觜、 参、井、鬼、柳、星、张、翼、轸，每一宿中取一颗星作为这个宿的度量标志，称为该宿的距星，这样就建立了描述某一天像发生位置较为准确的参考系统。> > 与世界上其他文明一样，随着农业、手工业的进一步发展，商品交换的扩大以及防治洪水和开挖沟洫、建筑城市和宫殿、测量土地等等，中国也创立了自成体系的 数学知识和计算技能，在商代的甲骨文中，已经可以看到中国的计数法为十进制，当时计量的基本单位是一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、百、千、万， 计算的工具叫算筹，就是用于计算的小圆棍用算筹计算就叫做筹算，筹算的加减法，就是将位值对齐，自左而右，由高位算起，乘法就利用九九歌诀，因此加减乘除 的四则运算在先秦时期已经成熟。> > 在先秦的科学技术中，墨子的《墨经》有其独到之处，该书中提到了许多光学与力学的内容，《墨经》中记 载有中国最早的小孔成像实验：在一间小屋向着阳光的一面墙上开一个小孔，人对着小孔站在屋外，在阳光的照射下，屋里相对的墙上就回出现一个倒立的人影，对 于此，《墨经》的解释是：由于光穿过小孔时是直线进行的，人的头部遮住上面来的光线，因而影在下方，而人的足部遮住了下面来的光线，因而成影在上面，这样 既明确地阐述了光的直线传播原理，又科学地解释了小孔成像的原理。> > 《墨经》还对凹面镜、凸面镜、平面镜的成像问题都作了系统地研究和 探讨，指出，凹面镜球心之外，物体所成的像是倒立的，比原物小，在球心之内，则成正像，比原物大，凸面镜所成的像都是正立的，比原物小，而平面镜所成的像 与原物一样大，但互为倒置，这些阐述与近代光学理论相对照，除了没有说明焦点和球心的区别外，其他内容是一致的。在力学上，《墨经》给出了力的定义，力就 是人体所具有的使物体运动的手段，并从力的平衡中，得到了杠杆原理，即力×力臂=重×重臂。此外，《墨经》还直观地描述了浮力现象和机械运动，对空间、时 间、位置的关系有了初步的认识。> > 自从西周的巫、医分流后，专业的医生便生产了，到了春秋战国时代，古代中国的医学传统基本形成，理论 经典是《黄帝内经》，《黄帝内经》将阴阳五行学说引入医学，提出人体健康的根本在于阴阳调和，保持平衡，人的疾病来自于阴阳的失调，治病就是通过各种方法 调和阴阳，《黄帝内经》最重要的特色是对人体有整体的观点，治病是治本为原则，综合治理，并关注外部环境对病人的影响，如四季变化、昼夜交替、地理水土、 社会生活等等。> > 先秦最著名的医学家是，在诊断上，他采取了望、闻、问、切的四诊法，这种方法成为中医学的最基本的诊断方法，在治疗上，扁鹊采用了砭石（一种用于放血疗法的工具）、针灸、按摩、汤液、熨贴、手术、吹耳、导引等各种方法综合治疗。后人尊他为“医学祖师”。相关参考
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