¡Ho, ho, ho,... Boom!

Estas son unas fechas muy especiales en muchos hogares del mundo. Es época de dedicar un poco más de atención a la familia y, en especial, a los más pequeños de la casa. Por estas razones, quizá me ha sido casi imposible escribir algo especial para la II edición del Carnaval de la Física que se celebra este mes de diciembre. Y como no he querido faltar a mi compromiso, he decidido rescatar una entrada antigua de este blog, una entrada que además encaja a la perfección con las fechas en las que nos encontramos. La entrada a la que me refiero fue escrita el día de Nochebuena de hace tres años, cuando este blog sólo contaba con seis meses de edad. Por tanto, puede que muchos de los lectores que actualmente sois asiduos de estas páginas, o que os hayáis incorporado hace relativamente poco tiempo, os la hayáis perdido. Mato, pues, dos pájaros de un tiro a la vez que pido perdón a todos por no haber contribuido de una forma más original a esta idea tan estupenda que es el Carnaval de la Física. Prometo que para la próxima edición, que ya será la tercera, me esforzaré bastante más. Sólo os pido un poco de comprensión que, repito, se debe únicamente a la excepcionalidad de las fechas en las que nos encontramos. Os dejo sin más dilación con... Santa Claus y la energía cinética.

Aunque no es lo que yo llamaría precisamente un personaje de ciencia ficción, la verdad es que se aproxima bastante. Se trata, en efecto, de Santa Claus, también conocido como Santa (a secas), o Papá Noel. Lo cierto es que es un tipo peculiar de verdad. Sé que voy a hacer añicos vuestros más tiernos recuerdos de la infancia, pues no pretendo otra cosa que demostrar científicamente, utilizando lo que los matemáticos denominan proceso por reducción al absurdo, que Santa (a secas) no puede existir de ninguna manera. Para ello voy a contaros las conclusiones a las que ha llegado un profesor de física llamado Sadri Hassani, que trabaja en la universidad del estado de Illinois, en Estados Unidos. Este señor ha calculado la cantidad de energía necesaria para que Santa Claus sea capaz de entregar todos sus regalos en tan sólo 24 horas y ha publicado sus resultados en la prestigiosa revista Physics Education.

El argumento empleado consiste en expresar la energía cinética (la energía adquirida por un objeto al estar en movimiento) de Santa Claus en función del tiempo y después minimizar esa cantidad (eso se hace de forma matemática con ayuda del concepto de derivada). Aparecen entonces dos términos en la expresión de la energía cinética: el primero tiene que ver con el gasto energético necesario para saltar de una chimenea a la siguiente y el segundo con el necesario para subir y bajar por la chimenea. Se demuestra fácilmente, entonces, que la energía cinética de nuestro gordito amigo depende de la longitud de cada chimenea, del tiempo empleado en subir o bajar cada una, el número de niños que hay en cada casa, de la masa de cada juguete y de la distancia entre cada dos chimeneas consecutivas.

El siguiente paso consiste en estimar los valores de algunas de estas cantidades para poder obtener la demanda energética de nuestro entrañable ancianito. Teniendo en cuenta que solamente la cuarta parte (más o menos) de los habitantes de la Tierra creen en Santa y, por lo tanto, el 75 % restante se quedan sin sus amables atenciones la noche de Navidad, tomaremos como valor para este numerito la nada despreciable cifra de 1.500 millones de personas. Como ya me temo lo peor, voy a tratar de ponerme lo más a favor posible de Santa y supondré que solamente el 10 % de esas personas son niños y que, además, en cada casa viven 10 niños (¡pobres padres…!). Por tanto, es preciso que el trineo tirado por renos visite unos 15 millones de casas y que emplee en cada salto de tejado en tejado únicamente algo menos de 6 milésimas de segundo (una vez más, ayudo a Santa en esta labor suponiendo que todos los hogares están en línea recta y que la distancia entre dos adyacentes es de 10 metros). Si el tramo a recorrer por el interior de cada chimenea es de unos 4 metros (por término medio) y estimamos el peso de cada juguete en unos 2 kilogramos, entonces el tiempo que debe emplear Santa Claus en recorrer cada chimenea asciende a algo menos de 56 millonésimas de segundo. En otras palabras, en cada segundo debe visitar la friolera de 18.000 chimeneas (sic).

Pero aquí no acaba la cosa, ya que todo lo anterior no viola ninguna ley conocida de la física. Sin embargo, sí que me gustaría llamar vuestra atención y detenerme un poco más en los valores parciales de cada energía por separado. Por ejemplo, solamente en bajar por la chimenea, Santa debe consumir aproximadamente 1,23 billones de joules (la unidad de energía en el Sistema Internacional de unidades), siendo ligeramente menor (1,03 billones de joules) la requerida para ascender, ya que ha dejado los juguetes en la casa y, por tanto, pesa menos al subir que al bajar. Por otro lado, el gasto energético en los saltos de tejado en tejado asciende a 230 billones de joules, es decir, casi 200 veces mayor que en ascender y descender por las chimeneas. Y todo ello hay que multiplicarlo por los 15 millones de hogares visitados, con lo que la energía total requerida es de 3.300 trillones de joules. Si se compara con el consumo energético mundial durante todo el año 2001 se puede ver que nuestro rollizo canoso necesita algo más de 8 veces esa cantidad. Esto significa que, o bien Santa debe detener el mundo entero (con la consiguiente ofensa para todas las demás religiones) durante más de 8 años para poder mantener la ilusión en los niños, o bien la fuente de energía de la que se nutre es desconocida para el mundo de la física (sé que esta frase despertará vuestra poderosa y deslumbrante imaginación y me bombardearéis con millones de sugerencias de lo más enloquecidas pero, en fin, me arriesgaré). Ah, acaba de ocurrírseme una idea: ¿por qué no celebramos la Navidad cada 10 años solamente y nos dedicamos de una vez por todas a ahorrar energía?

Y para finalizar, el remate. No sólo cuenta la energía consumida. El tiempo en el que se hace uso de ella es tan pequeño (todo por tener que acabar en una sola noche) que deben producirse necesariamente explosiones (al fin y al cabo, una explosión es eso, la liberación de una cantidad enorme de energía en un tiempo muy pequeño). En efecto, en cada chimenea se debe producir el equivalente a una detonación de medio kilotón y, lo que es peor, en cada salto de un tejado al contiguo se debe liberar el equivalente a cuatro bombas atómicas como la de Hiroshima, y todo ello teniendo a Santa siempre presente en la “zona cero”.

Como no tenemos una experiencia directa de todo lo anterior, es decir, nuestros hogares siguen en pie a la mañana siguiente de Nochebuena, año tras año, y los regalos los recibimos puntualmente, la única conclusión posible es que Santa Claus NO puede existir y alguien debe de hacer esta labor en secreto. Está claro que alguien miente. ¿Serán papá y mamá? ¿Existirán los Reyes Magos?