Hoppa till huvudinnehåll

Hur hinner julgubben besöka alla världens barn på en och samma kväll? Svaret kan ligga i kvantmekaniken

Joulupukki katsoo kameraan mietteliäänä.
Julgubben: Hur ska det här gå till? Jag vet! Kvantmekanik! Joulupukki katsoo kameraan mietteliäänä. Bild: Jyri Pitkänen, Yle. julgubben

Så är det snart dags igen att sitta ned, andas ut, njuta av mat, dryck och sällskap och begrunda det där stora, tidlösa mysteriet - nämligen hur det kan komma sig att julgubben hinner besöka alla dessa barn världen över, på en och samma kväll.

Det räcker inte med att barnen är fördelade över flera olika tidszoner, och att vissa får sina klappar på julafton och andra på juldagsmorgon.

Vi snackar ändå om en fullkomligt övermänsklig prestation, att dela ut alla dessa klappar på en så kort tid.

Utgår vi från att julgubben bara besöker barnfamiljer och bara sådana barn som firar jul, så blir det ändå minst 375 miljoner barn fördelade på 110 miljoner hem. Sannolikt ännu fler än så.

Ballistisk släde

Det finns gott om beräkningar kring det här, tidningarna älskar att bolla med all världens siffror om hur fort julgubben borde röra sig för att hinna dela ut alla klappar, med tanke på att han i genomsnitt har 1/1250 sekund på sig per hem.

Han ska alltså hinna färdas en sträcka på cirka 137 miljoner kilometer innan juldagsmorgon randas i den sista tidszonen i Stilla Havet.

Klart lysande meteor som fångats på bild  av Astronomiska föreningen Ursas automatiska kamera.
Julgubben återinträder i atmosfären ovanför Vasa. Klart lysande meteor som fångats på bild av Astronomiska föreningen Ursas automatiska kamera. Bild: Mikkelin Ursa / Aki Taavitsainen meteorer,meteoriter,astronomi,Stjärnfall

För att hinna med det här borde julgubben röra sig med en hastighet på ungefär 1047 kilometer i sekunden, vilket är nästan 1/300 av ljusets hastighet.

Det här är en sådan hiskelig fart att friktionen som uppstår då han rör sig genom luften skulle få både honom, hans renar och hans släde att brinna upp innan han ens kommer utom synhåll från Korvatunturi.

Men vi som har ens ett litet hum om grundläggande kvantmekanik vet ju att det högst sannolikt inte alls är så här som det går till.

Det finns absolut inget behov för julgubben att ränna runt jorden som en ballistisk skottspole när man kan dra nytta av det kvantmekaniska fenomenet som kallas superposition.

Schrödingers jultomte

Nu är det ju ett faktum att det händer riktigt besynnerliga saker om vi går ned på atomnivå och ännu djupare än så.

En enskild elementarpartikel kan inneha flera olika kvanttillstånd samtidigt, och vad som är ännu viktigare med tanke på mysteriet julgubben: den kan befinna sig på flera olika ställen samtidigt.

Det finns ett berömt experiment kallat dubbelspaltsexperimentet där man skjuter iväg en ensam foton, alltså en ljuspartikel, mot ett bräde med två springor i. Och hur det nu råkar sig så tycks alltså den här ensamma fotonen passera genom båda springorna på en och samma gång.

Dubbeltspaltexperimentet, ett experiment inom kvantfysik som visar på våg-partikel-dualitet.
Det så kallade dubbelspaltsexperimentet där fotoner beter sig konstigt. Dubbeltspaltexperimentet, ett experiment inom kvantfysik som visar på våg-partikel-dualitet. kvantfysik,Dubbelspaltsexperimentet

Ett annat berömt exempel är fallet med Schrödingers katt i sin låda som är både död och levande samtidigt, ända tills någon öppnar locket för att se vilkendera tillståndet det är som gäller.

Just så här konstiga saker händer på riktigt i kvantvärlden: enskilda partiklar, till exempel elektroner, kan ha vitt skilda tillstånd, så kallade spinn, på en och samma gång, tills man observerar dem och så att säga tvingar dem att välja.

Det här med att inneha olika tillstånd samtidigt kallas alltså superposition.

Exotisk kvantteknologi

Enligt det konventionella tänkandet gäller kvantmekanikens knasiga regler bara på riktigt liten skala, på atomnivå. Men forskare har på senare tid med jämna mellanrum lyckats försätta allt större bitar av materia i superposition.

Så vad är det som säger att julgubben inte besitter någon sorts otroligt avancerad kvantteknologi som gör det möjligt inte bara för honom, utan hela hans släde med renar och allt, att inta superposition?

Vilket i sin tur gör det möjligt för julgubben att uppträda på så många ställen han vill, på en och samma tidpunkt? Utan att överhuvudtaget behöva förflytta sig mellan de här punkterna.

Som en stor, fet elektron i vitt skägg och röd kappa.

Tanke-experimentet om Schrödingers katt.
Schrödingers katt: levande och död på en och samma gång. Tanke-experimentet om Schrödingers katt. Bild: Wikimedia Commons Schrödingers katt,kvantfysik

Sedan, då klapparna är utdelade, och julgubben så att säga är observerad, för att använda kvantmekanisk jargong, då kollapsar julgubbens kvanttillstånd och han återgår till att existera på en och samma plats.

Vilket sannolikt är på soffan i Korvatunturi, med fötterna på bordet och en mugg glögg i ena handen och fjärrkontrollen i den andra.

Må så vara att julgubben får det att se lätt ut, men vad som helst ser lätt ut om man kan det. Man är ändå helt slut efteråt.

Den enklaste förklaringen = den sannolikaste

Men hur som helst så är det här i mitt tycke den elegantaste och framför allt enklaste förklaringen på hur julgubben lyckas besöka alla dessa hem på en enda kväll. Det är förklaringen som vi landar på om vi tillämpar den så kallade Ockhams rakkniv.

Man kunde förstås spekulera i huruvida julgubben kanske trots allt använder sig av einsteinsk relativitet och manipulerar själva tiden. I praktiken så att den mer eller mindre stannar för oss medan den flyter på normalt för tomtefar själv.

På så vis kunde han ju få det att se ut som att han besöker alla de här barnen helt otroligt kvickt, på en enda kväll, medan flera månader eller rentav år förflyter sett ur hans perspektiv.

Kontrollpanelen i Marty McFlys tidsmaskin.
Kör julgubben DeLorean? Kontrollpanelen i Marty McFlys tidsmaskin. DeLorean,Tillbaka till framtiden,back to the future

Men den här förklaringen ser jag inte riktigt som värst sannolik. Han skulle ju i så fall vara tvungen att färdas till alla barnen i varje hem var för sig, vilket är otroligt bökigt och energikrävande.

Eftersom tiden skulle avancera normalt för julgubben medan den står stilla för oss andra så skulle han åldras mycket fortare än vi.

Och det tycks ju snarare vara tvärtom, han tycks knappt åldras alls.

Testa det då han hälsar på!

Så därför ser jag hypotesen om att julgubben utnyttjar det kvantmekaniska fenomenet superposition som den mest trovärdiga förklaringen till hur han hinner besöka så många hem på en och samma kväll.

Det skulle också förklara hur det kan komma sig att julgubben bevisligen kan sitta hemma hos Lindströms i Lovisa samtidigt som han knaprar på en pepparkaka hemma hos Pettersons i Paipis, OCH uppträder i direktsändning på TV1.

Ni kan ju ta och testa det här. Då julgubben besöker er nu på julafton, säg någonting i stil med att “Schrödinger skickar hälsningar”.

Jag skulle inte vara förvånad om han skulle haja till en aning då.

Julgubben åker iväg från Korvatunturi
Så var det dags igen! Julgubben åker iväg från Korvatunturi Bild: Yle renar. julklappar

Läs också

Nyligen publicerat - Vetenskap