Agencias de Noticias¿Qué tan rápido tendría que haber ido Papá Noel para entregar todos los regalos en el espacio de una noche?
Laura Nicole Driessen: Con miles de millones de niños en todo el mundo esperando ansiosamente sus regalos, Papá Noel (o Santa Claus) y sus renos deben viajar a velocidades vertiginosas para entregarlos todos en una noche.
Pero ¿sabías que la luz de un objeto que viaja a gran velocidad cambia de color? Esto se debe a lo que se llama el efecto Doppler, la forma en que la velocidad afecta la longitud de las ondas, como el sonido o la luz.
Cuando la luz cambia de color debido a la velocidad, lo llamamos corrimiento al rojo o al azul, según la dirección. Si pudiéramos captar el color de la famosa nariz roja de Rodolfo con uno de nuestros telescopios, podríamos usar el efecto Doppler para medir la velocidad de Papá Noel.
Así es como podría funcionar y por qué este efecto también es una herramienta crucial en astronomía.
¿Qué distancia deben recorrer Papá Noel y sus renos?
Súbete a tu trineo para hacer algunas matemáticas navideñas ligeras. He actualizado un método propuesto en 1998 para calcular la velocidad a la que deben viajar Rodolfo y Papá Noel para entregar todos los regalos necesarios.
En el mundo hay aproximadamente 2.000 millones de niños menores de 14 años. Aproximadamente el 93% de los países celebran la Navidad de alguna manera, por lo que asumiremos que el 93% de todos los niños lo hacen.
Sabemos que Papá Noel solo entrega regalos a quienes realmente creen. Si asumimos el mismo porcentaje de creyentes por grupo de edad que en los Estados Unidos, eso nos deja con aproximadamente 690 millones de niños.
Con unos 2,3 niños por hogar en todo el mundo, tiene que visitar aproximadamente 300 millones de hogares.
Distribuyendo esos hogares de manera uniforme en 69 millones de kilómetros cuadrados de superficie terrestre habitable en la Tierra (teniendo en cuenta océanos, desiertos, la Antártida y montañas), Papá Noel tiene que viajar 144 millones de kilómetros en Nochebuena. Eso es casi lo mismo que la distancia de la Tierra al Sol.
Afortunadamente, Papá Noel tiene zonas horarias de su lado, con 35 horas entre la entrega del primer y el último regalo.
Digamos que Papá Noel emplea la mitad de su tiempo en entrar y salir de cada casa, lo que le da un total de 17,5 horas o 0,2 milisegundos por casa. Utiliza las otras 17,5 horas para viajar entre casas.
Mi hipótesis es que necesita viajar a la friolera de 8,2 millones de kilómetros por hora, o el 0,8% de la velocidad de la luz, para dejar todos los regalos.
¿Cómo podemos medir la velocidad de Papá Noel con la nariz de Rodolfo?
Digamos que queremos medir realmente la velocidad del viaje de Papá Noel para ver si coincide con la hipótesis.
Una cámara de velocidad estándar no funcionaría, pero tenemos telescopios en la Tierra que pueden medir el color de algo mediante espectroscopia.
El reno líder de Papá Noel, Rodolfo, tiene una famosa nariz de color rojo rubí. Si pudiéramos observar a Papá Noel con telescopios, podríamos usar el color de la nariz de Rodolfo para medir su velocidad utilizando el efecto Doppler, que describe cómo la velocidad afecta la longitud de onda. Esto se debe a que la nariz de Rodolfo no se vería tan roja si viajara a alta velocidad.
¿Qué es el efecto Doppler? Un buen ejemplo es el sonido de una ambulancia. Cuando pasa por tu lado en la calle, su sonido es más agudo a medida que se acerca y más grave cuando se aleja. Esto se debe a que a medida que la ambulancia se acerca a ti, las ondas sonoras se comprimen a una longitud de onda más corta, y una longitud de onda más corta significa un tono más alto.
Lo mismo ocurre con la luz. Si una fuente de luz se aleja de ti, la longitud de onda se estira y se vuelve más roja o “desplazada hacia el rojo”. Si la fuente de luz viaja hacia ti, la longitud de onda se comprime y la luz se vuelve más azul o “desplazada hacia el azul”.
Rodolfo, el reno desplazado hacia el rojo
La luz de color rojo tiene una longitud de onda de 694,3 nanómetros cuando está “en reposo”, lo que significa que no se está moviendo. Esa sería la medida de un Rodolfo estacionario.
Digamos que Papá Noel preferiría entregar los regalos rápido, para poder relajarse con un poco de leche y galletas al final de la noche. Hace que su reno corra mucho más rápido de lo que supuse, al 10% de la velocidad de la luz o 107 millones de kilómetros por hora.
A esta velocidad, la nariz de Rodolfo se desplazaría hacia el azul a un naranja brillante (624 nanómetros) mientras volaba hacia tu casa.
Y se desplazaría hacia el rojo a un rojo muy oscuro (763 nanómetros) mientras se alejaba. El rojo más oscuro que pueden ver los ojos humanos es de alrededor de 780 nanómetros. A estas velocidades, la nariz de Rodolfo sería casi negra.
El efecto Doppler tiene un papel en la astronomía
Los astrónomos utilizan el efecto Doppler para medir cómo se mueven las cosas en el espacio. Podemos usarlo para ver si una estrella está orbitando otra estrella, lo que se conoce como un sistema binario.
También podemos usarlo para encontrar exoplanetas (planetas que orbitan estrellas distintas de nuestro Sol) utilizando un método llamado “velocidad radial”. Incluso podemos usarlo para medir las distancias a galaxias lejanas.
Hay algunas cosas que la ciencia simplemente no puede explicar, y una de ellas es la magia de Papá Noel. Pero si los astrónomos alguna vez atrapan a Rodolfo con sus telescopios, se asegurarán de que todos lo sepan.
Agencias de Noticias
Rafael Oseguera
