圣诞节中的科学

　　伴随着飘扬的白雪，圣诞节又如约而至了，在很多人的心目中，圣诞节是五颜六色的彩灯和纸花精心打扮的圣诞树，头戴圣诞冒、穿着红色棉衣的可爱圣诞老人以及全家团聚的盛宴情景。可是英国的一位作家RogerHighfield提醒大家：过节咱也别忘了科学，来看看我写的《圣诞节中的科学》吧。
　　有人或许要问，圣诞节就是过节吃喝玩乐，能有啥科学？这可错了，《圣诞节中的科学》一共有十二章，将近300页，内容包罗万象，圣经上圣诞老人的传说背后有科学，圣诞节烟火、圣诞树背后有科学，圣诞节的天气背后有科学，圣诞节吃的食物、喝的酒背后有科学，圣诞节庆祝者的心理活动背后有科学，圣诞节在什么时候过背后有科学，历史上的圣诞节和未来的圣诞节什么样背后有科学，总而言之，有关圣诞节一切东西，在Roger笔下都能写出一段段有趣的科学知识。
　　RogerHighfield早年在牛津大学获得了博士学位，现在是英国《新科学家》杂志的编辑。这家伙知识面贼广，数学、物理学、化学、生物学、食品健康、计算机、心理总而言之，一百多个松鼠涉及的领域，在他的这本书里都可以或多或少寻觅到踪迹。Roger还是一个典型的八卦男，人们一提起爱因斯坦，立刻会想到的是相对论，可是Roger写过一本书销量不小的书《爱因斯坦的私生活》，讲起了爱因斯坦和几个女人超光速的爱情故事。而另一本让Roger在英语世界拥有众多粉丝的作品则是几年前他写的《哈利波特中的魔法与科学》，在那本书里，他侃起了另一个有趣的话题：隐身、再生、失忆的各种魔法在现实世界可不可以实现？是否违背科学常理？
　　关于圣诞老人，不用多说，一位专门为好孩子在圣诞节前夜送上礼物的神秘人物。传说每到12月24日晚上，他会驾乘由12只驯鹿拉的雪橇，挨家挨户地从烟囱进入屋里，然后偷偷把礼物放在好孩子床头的袜子里，完成任务后就会飞向另一个小朋友的家中。令人又爱又恨的Roger叔叔却要用科学来考验一下这个美妙的童话，看看科学能不能把这个梦击碎。
　　在书里，按照Roger的计算，全世界小朋友一定有十亿以上，其中相信上帝的也可以达到几亿，照这个数目，要在夜里几个小时之内完成送礼物的任务，圣诞爷爷恐怕要劳累过度，躺在雪橇上爬不起来了。不过先不考虑这一点，多争取一些时间的办法还是有的，Roger支的招是圣诞老人和他的驯鹿应该和地球自转相反的方向飞行，这样穿越时区，先过圣诞节的国家的小朋友就先送礼物，后过的地方就后送，可以为自己赢得更多的时间。可是即使这样，圣诞老人也需要以2000多公里每秒的速度飞行才能顺利完成任务，这要比超音速飞机还有快。一旦飞行的速度超过了声速，飞行器就会挤压空气产生可怕的爆炸音爆，这个问题不太好解决。另外，圣诞老人和他的驯鹿还需要在一家送完礼物之后，从静止迅速加速到2000公里，这么剧烈的速度变化的加速度老人家怎么受得了呢？另外，那么多的礼物怎么运送也是个问题，有科学家估计，12只驯鹿是远远远远不够的，其实也不需要多21万只驯鹿吧，来运送所有的重物。严肃的物理学家估计：圣诞老人和他的驯鹿大军由于空气阻力、产生的热量、音爆在1250秒内就全部化为灰烬。
　　真的就没希望了吗？原来上面的只是经典物理的结论，Roger告诉你还有现代物理的量子论，按照量子物理理论，有科学家实现过把光子的状态从地球上的一个地点瞬间传递到另一个地点，圣诞老人可不可以考虑瞬间转移呢，尽管瞬间转移大的物体现在看来还是遥不可及的梦想。
　　除此之外，Roger还给圣诞老人的搬运工作提了很多有用建议，比如在同一个城市里，先去哪一家送礼物，后去哪一家送礼物，也是有讲究的，要让总路程最短，因为圣诞老人自然要响应一下低碳潮流，节省燃料。寻找最短路的问题叫销售员最短路问题，需要计算机来计算。圣诞老人其实也未必一定要满载着各种礼物去各家各户，如果有一台纳米机器就好了，可以在空气中飞的时候搜集雪花和灰尘，然后到了小朋友的家里，用一个个原子分子现场制作礼物。Roger还告诉圣诞老人，怎样让驯鹿飞起来是个难题，但是如果驯鹿真的飞起来了，头顶的鹿角绝对是一件利器，因为根据空气动力学，鹿角上分叉可以产生像超音速飞机机翼尖端的机构一样产生空气漩涡帮助提供升力。
　　在圣诞节，圣诞老人对于完成赠送礼物的任务表示鸭梨很大，可是在庆祝节日的人群中，很多人也鸭梨很大。有研究发现，圣诞节期间的喜庆气氛反而会提高自杀率，一些人会因节日忧郁而自杀。还有心理学家发现，圣诞节不只可以让一些人选择死亡，还可以让一些病情严重的病人在对节日的期待中平均生存时间得到延长。人们为什么一定要选在12月这个时候过圣诞节，不在别的时候？原来也有相关研究发现，人体汗液中的一些可以使大脑产生兴奋的化学物质在圣诞节期间达到了峰值。
　　对于圣诞节的美味佳肴，这本书作者也有一大套说法，其中对于怎样烤鸡（不是考GRE，是烤火鸡），Roger有一个有趣的想法，烤火鸡的时候，鸡的不同部分需要的热量不同，可能有的地方已经烤糊了，有的地方还没有熟透，怎样保证鸡的每一部分都恰好得到合适的热量呢？他联想到了激光和天文望远镜，有一种成为适应性光学望远镜的仪器，可以让计算机控制随时自动调整镜片每一部分的厚度已达到最佳的光线接受效果，如果把这套设备改装成适应性激光烤鸡炉，通过精确地控制照在火鸡身上的激光的方向和强弱，可以烤出极品的火鸡，当然那样的一只鸡价格也会是天文数字。
　　圣诞节还有很多传说，《圣经》上说在这一天，一个名叫玛利亚的处女的怀孕了，圣种来自天主，由于罗马皇帝奥古斯都下令进行人口普查，玛利亚不得不急匆匆赶回祖籍地伯利恒；12月25日夜，玛利亚在早已住满人的客店的马厩里，生下了基督耶苏；与此同时，一颗异样的新星出现在天空，队队天使从天而降。对于童贞胎，生物学家却认为这种单性繁殖在人类中是不会出现的，Roger和你聊了聊X，Y染色体。圣诞节的贺卡上常常看到的星星点点正是来源于这颗圣诞星，可是对于圣诞星到底是哪一颗星，是流星、超新星还是木星，天文爱好者还各有见解。
　　或许有人认为Roger的这本百科全书式的《圣诞节的科学》有点扯，但是读过这本书后会发现一个小小的圣诞节背后的原来还藏着这么多科学，这本书可以称作《生活大爆炸》的圣诞节版。
　　（在书中讨论圣诞老人可不可以真的存在的时候，还隆重的向读者推荐了美国空军有趣的追踪圣诞老人计划，军方声称使用四种高科技手段（雷达、卫星、SantaCam和喷气式战斗机）来追踪圣诞老人，在谷歌地图上就可以看到圣诞节当天圣诞老人的行踪活动网站：http：www。noradsanta。orgzhindex。html）
　　（下载iPhone或Android应用经理人分享，一个只为职业精英人群提供优质知识服务的分享平台。不做单纯的资讯推送，致力于成为你的私人智库。）