Jõuluvana on müstiline tegelane, kes pakub huvi paljudele noortele ja vanadele üle terve maailma. Kõik me teame, et jõuluvana kasutab liikumiseks põhjapõtru ning tema abilisteks on päkapikud. Aga kas me oleme kunagi mõelnud sellele, et kui kiirelt peab jõuluvana liikuma, et ta jõuaks ühe päevaga tervele Maale tiiru peale teha?

Sellele küsimusele otsis vastust Tallinna Tehnikaülikooli (TTÜ) loodusteaduskonna küberneetika instituudi füüsika osakonna dotsent Vladislav Pustõnski, kes leidis, et jõuluvana kiirus on võrreldav galaktikate kiirustega.

Suur A4 leht arvutusi täis

“Lähtusin oma arvutuses sellest, et jõuluvana peab külastama kõiki peresid, kes on jõuluvanaga kunagi seotud olnud. See tähendab, et ma piirdusin vaid kristlastega, ma ei tea, et kas jõuluvana käib jaapanlaste või hiinlaste juures. Võtsin aluseks maailma rahvaarvu, mis on statistika kohaselt ümmardatuna 7,5 miljardit, millest hinnanguliselt kristlased on 1/3 ehk 2,5 miljardit inimest,” kirjeldas Pustõnski arvutuskäiku.

Füüsik lähtus sellest, et jõuluvana ei käi iga inimese juures individuaalselt vaid külastab perekondi. Kuna pere suurust on raske arvestada võttis ta aluseks, et peres on ema, isa ja lapsed. “Laste arvuks arvestasin kaks ja pool kuna koos maailma rahvaarvu kasvuga kasvab ka kristlaste koguarv. Ümardame, et perekonnas on viis inimest, mis teeb kokku, et maailmas on 500 miljonit kristlasest perekonda,” sõnas ta.

Arvutuses pidi arvestama ka rahva paiknemisega, mis on riigiti väga erinev. “Maailma elanikkond ei ole ühtlaselt jaotatud ehk inimesed elavad linnades ja maal. Urbanisatsioon on praegu selline, et 70% inimest elab linnades. Keskmiselt on linnades ühe ruutkilomeetri kohta 5000 inimest, mis tähendab, et ühe ruutkilomeetri kohta on 1000 perekonda. Kui jaotada perekonnad ühtlaselt, siis keskmine vahemaa ühest perekonnast teiseni on umbes 30 meetrit.”

Maal on ühe ruutkilomeetri peal umbkaudu 50 perekonda, mis teeb perekondade vaheliseks kauguseks 300 meetrit. Linna ja maa kallutatud keskmiseks tuleb perekondade vaheliseks vahemaaks 100 meetrit.

Korrutades perekondade vahelise kauguse perekondade arvuga saame kogu tee pikkuse, milleks on 60 miljonit kilomeetrit.

Jõuluvana kiirus on võrreldav galaktikate liikumise kiirusega

Teades teekonna pikkust tuleb hakata mõtlema, kui kaua on jõuluvanal oma töö tegemiseks aega ning kas see tal antud aja sees saab ära tehtud.

“Jõuluvanal on teekonna läbimiseks jõuluöö aga kuna Maa pöörleb ja meie jaoks liigub päike meie ümber, on tal tegelikult üks ööpäev. Aga sisuliselt anname talle rohkem aega, kui ta alustab idakaarel keskööl siis ta ei pea lõpetama just keskööl, aga tal on veel umber 8-9 tundi, mil inimesed magavad. Kiiruse arvutamiseks jagame teekonna pikkuse 33 tunniga saades ümardades tulemuseks 2 miljonit kilomeetrit tunnis ehk 600 kilomeetrit sekundis, see on suur kiirus aga palju väiksem valguse kiirusest.”

Võrdluseks saab tuua kosmoselaevad ja satelliidid, mis tiirlevad ümber Maa kiirusel 7,5 km/s. Maa tiirleb ümber päikese kiirusega 30 km/s. Päike ümber galaktika keskpunkti umbes 200km/s.

“Galaktikate vahelised kiirused on umbes mitusada kilomeetrit sekundis, mis tähendab, et jõuluvana kiirus on võrreldav galaktika liikumise kiirusega. Aga paljud asjad liiguvad temast kiiremini, juba öeldud valguse kiirus ning osakeste kiirused kiirendites on jõuluvana omast sadu kordi kiiremad.”

Füüsik muretseb kingituste pärast

Arvutuskäiku vaadates tõi Pustõnski välja, et kõige rohkem häirib teda see, et jõuluvana peab ka kingitusi jätma, mis tähendab, et jõuluvana peab ka seisma jääma.

“See tähendab, et ta ei saa ühtlaselt liikuda. Peab jääma seisma, kingituse jätma, kiirendama ja nii üha uuesti ja uuesti. Kuigi jõuluvana keskmine kiirus on kuskil 600km/s peab maksimaalne olema kaks korda suurem. Ta peab kiirendama ja pidurdama, kiirenduse suuruseks on üle 10 miljardit meetrit sekund ruudus. Ma olen kindel, et inimkeha selliseid kiiruseid läbi ei ela, ka kingitused ei jää terveks. See kiirendus on väga suur. Keskmine aeg, mis jõuluvanal on, et ühendust perekonnast teiseni jõuda on 0,2 millisekundit,”.

Kokkuvõtlikult selgub, et üks jõuluvana ei saaks selle tööga hakkama. Kui eeldada, et suure osa tööst teevad ära päkapikud, siis paistab, et probleem on lahendatav. Päkapikkude arvu kohta teooriat ei ole ehk kingitused saavad õigeaegselt kohale toimetatud.

Arvestades, et kingitused on enamasti personaalsed peaks neid jõuluvanal olema umbkaudu 2,5 miljardit. Pidades ühe kingituse keskmiseks maksumuseks 10 eurot küündib kogumaksumus 20-25 miljardi euro kanti.