Si alguna vez os habéis preguntado cómo se lo monta
Santa Claus (papá Noel para los españoles) para poder repartir los regalos a todos los niños/as la noche de Navidad, aquí teneis algunas pistas:
Dejando de lado cómo visitar todas las chimeneas de una misma ciudad, y también dejando de lado su capacidad de carga; Santa Claus debe visitar en una noche todas las ciudades del planeta (supongamos que al menos hay un niño bueno y que cree en Santa Claus en cada ciudad).
Eso supone visitar al menos una vez cada ciudad partiendo de su querido hogar (allá por el norte de Europa) para después de una noche ajetreada tomarse un merecido descanso.
En concreto, se trata de visitar 1,904,711 ciudades en una noche, eso sí, siguiendo la ruta más corta posible. Sin entrar en los beneficios o perjuicios que podría tener la diferencia horaria en su recorrido, la verdad es que encontrar la ruta óptima no es un problema fácil de resolver (
problema NP-completo).
Según los
últimos resultados obtenidos (el 9 de agosto de 2006 por
Keld Helsgaun usando una variante de su algoritmo heurístico
LKH), Santa Claus debería recorrer una distancia total de 7,516,043,230 (resultado próximo al óptimo).
Lo bueno es que una vez encontrada la solución, la ruta podría servir para navidades futuras. El problema aparece cuando un año no hay que visitar alguna de las ciudades o bien aparece una nueva ciudad en el mapa; en ese caso, lo tienes crudo amigo Santa, ya que volver a calcular y encontrar la solución te puede llevar 22'6 años de tiempo de computación (aprox.) para un problema 10 veces más pequeño!!
Entonces, ¿cómo logra Santa Claus calcular cada año la solución a su problema?, no cabe duda que
mediante la computación en paralelo, esto es un conjunto de ordenadores que trabajan colaborativamente para solucionar o calcular un mismo problema.
O bien Santa Claus dispone de la mayor red e infraestructura de computación del planeta, o tal vez esté usando nuestros ordenadores conectados a internet para solucionarle la papeleta. Tal y como hacen en el
proyecto World community grid de IBM.
No se a vosotros, pero a mí no me gustaría estar trabajando de Santa Claus.
Si quieres saber más sobre este problema te recomiendo que visites:
Otro asunto muy diferente es saber si realmente existe Santa Claus, como siempre internet tiene la respuesta (lo que sigue puede leerse en internet):
¿Existe Santa Claus?
Bien, pues aquí tenéis una explicación que creo que convencerá a los pequeños. Teniendo en cuenta que los niños de ahora no se conforman con cualquier cosa, por fin se puede dar una respuesta científica, o bien mentir como siempre, pero sabiéndo qué es lo que ocultamos. He aquí el resultado del reciente estudio científico:
Física tradicional
1. Ninguna especie conocida de reno puede volar. No obstante, existen 300.000 especies de organismos vivos pendientes de clasificación y, si bien la mayoría de ellas son insectos y gérmenes, no es posible descartar completamente la posible existencia entre ellas del reno volador que sólo Santa Claus conoce.
2. Hay unos 2.000 millones de niños (considerando únicamente a las personas con menos de 18 años) en el mundo. Pero dado que Santa Claus no parece que se ocupe de los niños musulmanes, hindúes, judíos y budistas, la cifra se reduce a un 15% del total (unos 378 millones, según las estadísticas mundiales de población). Según estas estadísticas, se puede calcular una media de 3,5 niños por hogar, por lo que estamos hablando de unos 91,8 millones de hogares (suponiendo que en cada uno de ellos, haya al menos un niño que se haya portado bien).
3. Santa Claus dispone de 31 horas en Nochebuena para realizar su trabajo, gracias a los diferentes husos horarios y a la rotación de la Tierra (se supone que viaja de este a oeste, lo cual parece lógico). Esto supone 822,6 visitas por segundo. En otras palabras, en cada hogar cristiano con niño bueno, Santa Claus tiene 1 milésima de segundo para aparcar, salir del trineo, bajar por la chimenea, llenar los calcetines, repartir los demás regalos bajo el árbol, comerse lo que le hayan dejado, trepar otra vez por la chimenea, subir al trineo y marchar hacia la siguiente casa. Suponiendo que cada una de estas 91,8 millones de paradas esté distribuida uniformemente sobre la superficie de la Tierra (lo cual es falso, pero puede valer como aproximación para los cálculos), hay 1,2 km entre casa y casa. Esto da un recorrido total de 110 millones de km, sin contar lo necesario para las paradas y hacer lo que cada uno de nosotros haría al menos una vez en 31 horas. Se deduce de ello que el trineo de Santa Claus se mueve a unos 1.000 km/s, 3.000 veces la velocidad del sonido. Como comparación, el vehículo fabricado por el hombre que mayor velocidad alcanza, la sonda espacial Ulises, se mueve a unos míseros 43 km/s. Un reno convencional puede correr a una velocidad punta de unos 24 km/h.
4. La carga del trineo añade otro elemento interesante al estudio. Suponiendo que a cada niño sólo se lleve un REGALO de tamaño mediano (0,9 kg), el trineo transporta unas 321.300 toneladas, sin contar a Santa Claus, a quien siempre se le describe como bastante rellenito. En la tierra, un reno convencional no es capaz de transportar más allá de 150 kg. 5. 5.353.000 toneladas viajando a 1.000 km/s crean una resistencia aerodinámica enorme, que provocará un calentamiento de los renos similar al que sufre una nave espacial en su reentrada a la atmósfera terrestre. La pareja de renos que vaya a la cabeza absorberá 1 trillón de julios de energía por segundo, cada uno. En pocas palabras, se incendiarán y consumirán casi al instante, quedando expuesta la pareja de renos posterior. También se originarán unas ondas sonoras ensordecedoras en este proceso. EI tiro de renos al completo se vaporizará en 4,26 milésimas de segundo. Santa Claus, mientras tanto, sufrirá unas fuerzas centrífugas 17.500,06 veces superiores a las de la gravedad. Santa Claus pesará 120 kg (lo cual es incluso demasiado delgado), sería aplastado contra la parte posterior del trineo con una fuerza de más de 2 millones de kg. Por consiguiente, si Santa Claus existió alguna vez y llevó los regalos a los niños en Navidad, ahora está muerto.
Física cuántica
Si respondemos lo anterior a un niño cuando nos pregunte por la existencia de Santa Claus (o bien lo deduce por sí mismo), el niño puede llevarse una desilusión tremenda. Por suerte, hay una contraexplicación que puede sernos útil en este caso: el análisis anterior, basado en leyes de la Física clásica, presenta un fallo importante, puesto que no considera los fenómenos cuánticos, que son bastante significativos en este caso particular. Como se ha indicado, se conoce con extrema precisión la velocidad terminal del reno a través del aire seco de diciembre sobre el hemisferio norte (por ejemplo). Así mismo, se conoce con tremenda precisión la masa de Santa Claus y su trineo (puesto que se conoce el número de niños, regalos y renos justo antes del vuelo). En cuanto a la dirección y sentido del vuelo, ésta es esencialmente de este a oeste.
Todo lo anterior significa que se puede determinar con excelente precisión del vector del momento cinético de Santa Claus y su cargamento. Basta con aplicar el principio de incertidumbre de Heisenberg para saber que la posición de Santa Claus, en cualquier momento de Nochebuena, es extremadamente imprecisa. En otras palabras, está «difuminado» sobre la superficie de la Tierra, de forma análoga a una cierta distancia del núcleo del átomo.
Por tanto, literalmente puede encontrarse en todas partes en un momento dado. Por último, las velocidades relativistas a las que los renos pueden llegar durante breves lapsos de tiempo hacen posible que, en ciertos casos, llegar a algunos lugares un poco antes de salir del Polo Norte. Santa Claus, en otras palabras, asume durante breves períodos de tiempo las características de tachión. Estamos de acuerdo en que la existencia de los tachiones aún no está probada y es hipotética, pero lo mismo ocurre con los agujeros negros, y ya nadie duda de su existencia.
Por consiguiente, es perfectamente posible que Santa Claus exista y reparta todos los regalos en Nochebuena. Así que por si acaso, hay que portarse bien.
