北国风光，千里冰封，万里雪飘。又看层林浸染，山舞银蛇。又是一年圣诞节，又是一年平安夜，每到这个时候鹿铃响起，红帽高挂，圣诞老人又到了最忙碌的时候。每次圣诞节都是温馨、祝福、搞笑刷满朋友圈，但是你有没有想过圣诞节里面也蕴含了许多的科学知识。今天我就带领大家了解一些圣诞节你不知道的事。
有人或许会问了圣诞节不就是吃喝玩乐能有什么科学知识呢？这就错了，圣诞老人如何知道每个小朋友的地址，以及他们想要的礼物？圣诞老人是如何运送重达220万吨的礼物？圣诞老人是如何做到夜行万里的？今天就让我来一一给你们解答。
圣诞老人如何知道每个小朋友的地址及他们想要的礼物？
北卡罗来纳州立大学的拉里·希弗伯格教授提到，人类目前已经发明了一种叫做“磁脑电描记法”的技术，该技术利用“超导量子干扰法”来侦测脑部一连串活动的微量磁场，因此，圣诞老人可能拥有一套特制的多重坐标天线系统，专门接受小孩子的脑电波。圣诞老人可以在此基础上，利用精密的讯号处理方法，过滤收到的信息，最终知道这些孩子的地址、想要的礼物以及他们乖不乖。
有了这些信息后，圣诞老人会遇到一个难题——如何最有效率地规划送礼路线。不用担心，DNA计算机可以解决这个问题。DNA计算机是南加州大学的利奥纳德·阿德曼（Leonard Adleman）提出的概念。他在一篇论文中解决了“汉密尔顿路径问题”（Hamiltonian Path problem），这个问题是从点、线、网中找出一条特殊路径，跟圣诞老人遇到的问题很像。鉴于圣诞老人的派件规模已经如此庞大，因此，他很可能已经拥有一套DNA计算机。
阿德曼指出，DNA计算机码是由几兆个单股DNA混合组成，每个DNA代表一个城市，在这么大数目的DNA股中，是很有可能有一种组合接近答案的。用标准的分子生物学技术可以筛选出这个答案——只要筛选能力，或者说计算机的运算能力足够强。
假设在全世界22亿儿童中，每人得到的礼物平均重1kg，那么圣诞老人载货量将达到220万吨，要带着这么重的礼物运送，他得需要多少头驯鹿啊！
我们打个比方吧，2017年天猫双十一全天订单成交量8.12亿笔（包括刷单的），花了7天派送完，假设每笔订单重2.7kg——实际上远远没这么重，一件衣服、一双鞋才多重——那双十一订单总重量将等于圣诞老人送出礼物的重量。
想象一下，圣诞老人要在1天之内，干完200万中国快递小哥7天才能干完的活，而且还是跨国派送，多么艰巨的任务啊！
那么，圣诞老人能准时送「货」上门么？
希弗伯格教授认为，想要解决每个小朋友最关心的这个问题，圣诞老人肯定会采用纳米技术，这一理念由已故的诺奖得主理查·费曼（Richard Feynman）最早提出。无论是飞机导弹，还是橡皮铅笔，都可以通过纳米技术制造出来。
按圣诞老人每年送出的礼物数量，他应该已经制造出纳米制造机，这样就可以在每个小朋友家里实地制作礼物了。这种机器是以硅晶片制成，体积极小，小到可以装在针头上，机器内部内建一套密码，内容是孩子们的礼物清单。礼物会从机器里长出来，一个原子紧接着一个原子长出，使用的原料是圣诞老人在送礼途中收集来的废料。
不过，希弗伯格教授警告说，过多过大的礼物很可能会耗尽圣诞老人的资源。这也就是为什么每个小朋友每年只能要求一件礼物的原因。
一个拥有多重坐标天线系统、DNA计算机及纳米机器的圣诞老人，怎么看都像是一个文明程度远高于人类的——外星人。
不过，一旦想到，在北极某处地底下，有一大片工厂，那儿有大批外星来的科学家在研究几何学、航空学、最新的抗高温材料、最快的超级计算机，他们的共同目标是——在圣诞节，让地球上的每一个小孩感到快乐，一旦想到这儿，圣诞老人和他的团队就让人觉得太不像外星人了——他们总不会是来地球争当学雷锋标兵的吧？
每个圣诞节，按照全世界18岁孩子的数量、分布的家庭、烟囱的距离,可得出圣诞老人平安夜的旅程约35566万多公里，圣诞老人的雪橇必须平均每秒跑2058公里，我们知道音速是每秒0.3公里，圣诞老人的速度相当于音速的6395倍！
对此，席佛伯格教授提出了科学性的解答。他认为圣诞老人采用了爱因斯坦相对论的一些理论。首先，狭义相对论的底线是，当我们以极近光速的速度旅行时，我们所有的常识都将失效。
在我们日常经验中，时间和空间是绝对的；不管你在地球的哪个地方，时和秒都不会改变；但如果移动的观察者的速度趋近于光速，相对于静止的观察者，时间和空间的概念将不同。席佛伯格认为，圣诞老人的速度越快，时间的膨胀越明显，空间的收缩也会加剧。
因此，圣诞老人有足够的时间来分发礼物，只要他运动的速度无限趋近于光速，在我们看来一刹那的时间，对于圣诞老人来说就是永恒。因为，在圣诞老人的参照标准里，他的时间移动的比我们的参照标准中来得快。这时候，圣诞老人处在所谓的“相对云”中。在相对云中，因为我们的（相对）时间移动的相当慢，在圣诞老人看来，我们基本上静止不动。圣诞老人甚至不必着急——全世界的时间都是他的。也就是说圣诞老人是完全可以做到夜行万里的！
原来一个圣诞节也有这么多的知识，希望大家开心过圣诞的同时也不忘多积累点知识！
