Toute petite, mes yeux brillaient quand je voyais ce bonhomme joufflu, rougeaud, au magnifique costume rouge et à la barbe blanche. J'étais sous le charme de cette voix de basse qui me demandait : « As-tu été sage petite fille? Qu'aimerais-tu comme cadeau à Noël? » Encore aujourd'hui, je ressens cet émerveillement quand je vois le père Noël (celui à la vraie barbe). Secrètement, je pense que j'aimerais encore avoir le droit de lui confier mes secrets...

Mais je reste une scientifique et comprendre comment la science explique la tournée nocturne internationale d’un vieillard voyageant dans le ciel sur un traîneau tiré par des rennes est primordial. Comment réussit-il en une seule nuit à déposer au pied de millions de sapins un jouet qui réjouira les enfants dès qu’ils ouvriront les yeux au petit matin?

Confrontons donc la légende aux mathématiques et à la physique dans ce billet traditionnel de Noël.

Dans tout problème scientifique, on émet des hypothèses

Faisons d’abord l’approximation du nombre d'enfants qui ont droit à la célèbre visite. Selon des données officielles, 27 % de la population mondiale a moins de 15 ans; ce qui veut dire près de deux milliards d’enfants. Mais le père Noël étant une légende répandue dans les pays de tradition chrétienne (32 % de la population), on s’entend pour dire qu’environ 600 millions d’enfants recevront sa visite.

Cela étant dit, examinons certains éléments de l’histoire.

Le traîneau et les rennes

Imaginons que le père Noël réserve pour chaque enfant un jouet pesant un kilogramme; ça fait 600 millions de kilogrammes de cadeaux à transporter. Le traîneau doit donc être solide et ne peut être de bois comme celui qu’on voit dans les livres, mais plutôt en acier.

Imaginez alors les rennes herculéens qui doivent tirer ce traîneau tout en volant; n’oublions pas que la légende n'en indique que neuf, incluant celui au nez rouge.

D’ailleurs, parlant de Rudolph et de son nez éclairant, vous savez que son existence est fort possible : pensons aux lucioles qui brillent dans le ciel estival!

Par contre, soyons réalistes : neuf rennes pour tirer ce lourd traîneau, l’énorme sac et le bonhomme rouge, c'est bien trop peu. Considérant la force de ces animaux, il en faudrait près de deux millions pour y arriver.

Et n’oublions pas qu’ils volent! Est-ce que le fait de voler décuple leurs forces? Les espèces de cervidés qu’on connaît ne possèdent aucune aile, membres pourtant essentiels pour s’élever du sol. Ce sont probablement des animaux mutants et endémiques au pôle Nord. N'oublions pas qu'il y a encore des milliers d’espèces non répertoriées sur notre planète...

Allez Tornade, Danseur et Furie!

père Noël

Admettons l’hypothèse de deux millions de rennes (dont seulement les neuf premiers seraient visibles); attelés en double, ça donne un convoi de 2000 kilomètres de long que doit guider le père Noël. Imaginez la voix de stentor qu'il doit posséder pour que Rudolph, en tête d'attelage, l'entende!

La vitesse du son étant de 300 m/s, il entendra la consigne du cocher en rouge environ deux heures après qu’il l’ait criée. Pourtant, jamais ils n’oublient de maison et toutes les routes sont visitées.

Les toits et les cheminées

On a estimé à 600 millions les enfants qui s’attendent à recevoir un cadeau. En supposant une moyenne de trois par famille, le père Noël doit donc s'arrêter sur 200 millions de toits, en une seule nuit.

En homme intelligent, je suis certaine qu’il se déplace d'est en l’ouest afin de gagner du temps, tenant compte des différents fuseaux horaires et de la rotation terrestre. Il bénéficiera alors d'une trentaine d'heures pour faire sa distribution.

Donc, un calcul rapide indique qu’il a une seconde pour descendre dans la cheminée de près de 1800 maisons, placer les bons cadeaux sous le sapin, manger les biscuits et boire le verre de lait.

Pour exécuter ces tâches, le vieillard doit être en hyper forme considérant son tour de taille qui augmente à chaque maison grâce aux collations qu’on lui laisse. Mais la vitesse à laquelle il fait son travail lui fait subir une accélération de plusieurs millions de G, ce à quoi aucun humain n'a résisté… Mais on parle ici du père Noël.

La vitesse de déplacement

Pour réussir à visiter tous ces enfants en ce temps record, le traîneau doit voyager à une vitesse phénoménale de près de 1000 km/s. À titre de comparaison, les grains de poussière qui se consument en entrant dans l’atmosphère terrestre et deviennent étoiles filantes voyagent à une vitesse variant entre 40 et 70 km/s.

Cette vitesse, correspondant à plus de 3000 fois la vitesse du son, implique que le passage de l’attelage dans le ciel produirait un magistral bang sonique et que le frottement atmosphérique réduirait le père Noël, son attelage et ses millions de cadeaux en flammes et en fumée! Oups…

Un espoir… technologique!

Je sais. J’ai aussi été déçue de constater ces réalités scientifiques. Mais, voici quelques suggestions permettant de croire à cette légende malgré tout.

Pour régler le problème du poids du sac et de la charge de travail, le traîneau n'a qu'à suivre la trajectoire des satellites circumpolaires en orbite autour de la planète à 750 km d’altitude. Toutes les 100 minutes environ, il ferait un tour complet, partant du pôle Nord, descendant vers le pôle Sud pour ensuite revenir au pôle Nord. Faisant ce même trajet pour chacun des fuseaux horaires, il survolerait ainsi tous les points de la Terre tout en repassant souvent par son atelier pour recharger son traîneau avec d’autres cadeaux.

Et que penser d’un père Noël hautement technologique?

  • Il pourrait faire appel au mécanisme d’amortisseur inertiel qu’utilise le vaisseau Enterprise de Star Trek quand il accélère à Time Warp 8 pour empêcher l’équipage de s’écrabouiller, ou
  • une bulle artificielle pourrait se créer autour de son traîneau lui permettant de voyager avec l’accélération nécessaire pour faire son travail, ou
  • il pourrait emprunter des trous de ver, ces raccourcis dans l'espace-temps, ou même
  • contrôler la quatrième dimension qu’est le temps...

Il faut se rendre à l’évidence : notre science n'est pas encore assez sophistiquée pour comprendre tout. D’autant plus que chez ce bon vieux Santa, il y a sûrement des lutins extrêmement savants.

En attendant, pour expliquer l’inexplicable, il restera toujours la magie… celle de Noël!

Joyeuses Fêtes à tous et à l'an prochain!

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