De wonderbaarlijke wetenschap van de Kerstman

kerst | Wist je dat zijn rendieren vliegen door slim gebruik te maken van het aardmagnetisch veld en dat de Kerstman, bij slecht weer, zijn toevlucht neemt tot teleportatie?

Barry Fitzgerald, natuurkundige aan de TU Delft, ging na hoe de Kerstman ieder jaar weer het schijnbaar onmogelijke presteert, dankzij de wetenschap. De Kerstman was een superheld in de ogen van de zesjarige Barry Fitzgerald. Net zoals Superman of Batman. Hij moest wel superkrachten hebben om over de hele wereld cadeautjes te bezorgen in één dag.

"Ik vond dat onvoorstelbaar knap. Ik zat vol met vragen en wilde van mijn ouders van alles weten over hem", zegt Fitzgerald. "Mijn vader hield duiven en vertelde dat de Kerstman nog sneller en hoger vloog dan zijn vogels. Dat maakte een diepe indruk en stond dicht bij mijn belevingswereld, want ik keek er graag naar hoe snel de duiven vlogen."

Nu is Fitzgerald niet meer gefascineerd door duiven, maar door de wetenschap. Hij is onderzoeker aan de TU Delft en besloot vanuit de wetenschap antwoorden te vinden op de meest voorkomende vragen over de Kerstman. "Vaak zeggen ouders tegen kinderen dat het hem dankzij magie lukt om overal cadeautjes te brengen. Ik wil laten zien, dat hij het voor elkaar krijgt dankzij de laatste wetenschappelijke inzichten", zegt hij. Fitzgerald publiceerde er onlangs een boek over: 'Secret Science of Santa Claus'.

Toen hij aan zijn onderzoek begon, bracht Fitzgerald eerst in kaart wat de bebaarde kindervriend moest doen op 25 december. "Ik berekende dat hij langs 350 miljoen huizen vliegt. Dat is ontzettend veel en daarbij heb ik er rekening mee gehouden, dat Kerstmis niet overal wordt gevierd. De Kerstman doet per seconde zo'n drieduizend huishoudens aan."

Daarom moet hij razendsnel vliegen. Op bepaalde momenten moet de Kerstman de ongelooflijke snelheid halen van zestig miljoen meter per seconde, rekent Fitzgerald uit. Daarbij gaat hij door de geluidsbarrière heen en zou je dus een keiharde knal moeten horen. "En dan moet hij ook nog de cadeautjes afleveren. Dat is een onmogelijke opgave. Bovendien zou de slee zo snel slijten, dat hij nog voor zonsopkomst uit elkaar valt", voegt Fitzgerald toe.

Zijn eerste conclusie was daarom dat de gulle gever hulp krijgt. Iedereen kent wel de hulpkerstmannen die in winkelcentra staan. "Zij helpen de Kerstman dus ook tijdens kerstmis. Anders is het domweg niet mogelijk.

"De kindervriend is een soort manager die een grote groep helpers aanstuurt. In iedere stad heeft hij er een of twee nodig. In metropolen als New York zijn dat er ongeveer honderd. De Kerstman houdt van grote steden, want dan staan de woningen dicht bij elkaar en kost het hem minder tijd", meent Fitzgerald.

Denk maar niet dat de klus eenvoudig wordt door de vele helpers. Fitzgerald groeide op in het Ierse stad Limerick (met ongeveer zoveel inwoners als Delft) en berekende wat een Kerstman daar moet presteren. Hij levert cadeaus af bij ruim 22.000 huizen en moet ook nog de bekers melk opdrinken, die veel kinderen voor hem klaarzetten. Vanaf de schoorsteen naar de kerstboom en de melk moet hij per huis zo'n tien meter afleggen.

"Dat betekent dat hij 1,5 seconde in een woning mag blijven, meer tijd heeft hij niet. In een nacht rent hij dan zo'n 750 kilometer", rekent Fitzgerald uit.

Dat is een knappe prestatie, maar niet onmogelijk. "Ultramarathonloper Dean Karnazes liep al een keer 560 kilometer in tachtig uur. De Kerstman doet het beter, maar ik ben ervan overtuigd dat dit mogelijk is. Het is tenslotte een bijzondere man.

"In Ierland is er een gewoonte om naast de melk een glas bier te zetten. Dat kun je beter niet doen. Want als hij dronken wordt, levert hij nooit alle cadeaus op tijd af."

Voor alles een oplossing

De Kerstman gaat natuurlijk alleen in de huizen te voet. Tussen de woningen vliegt hij in zijn slee. Hoe krijgt hij dat voor elkaar?

"Hij maakt slim gebruik van het aardmagnetisch veld", zegt de onderzoeker. Fitzgerald vergelijkt de slee met een magnetische zweeftrein, zoals die in Japan, Zuid-Korea en Duitsland worden gebruikt. Deze zogeheten maglev-treinen zweven een paar centimeter boven de rails dankzij een magnetisch veld. De Kerstman maakt in zijn slee gebruik van een soortgelijk systeem, maar bereikt er veel grotere hoogten mee.

De rendieren hebben speciale hoefijzers. De slee en rendieren zetten zich af tegen het aardmagnetisch veld en hierdoor vliegen ze. De Kerstman activeert met een knop het magnetisch veld. "Drukt hij erop, dan gaat de slee steeds hoger en versterkt hij het veld. Wil hij naar een huis, dan neemt het veld af en vermindert de afstand tot de grond."

Dit klinkt misschien vergezocht, maar dat is het niet volgens Fitzgerald. Hij wijst erop dat de Nobelprijswinnaar Andre Geim, die een tijd aan de Radboud Universiteit Nijmegen werkte, al in 1997 een kikker liet zweven. "Geim maakte gebruik van een supermagneet. De Kerstman doet ongeveer hetzelfde met de rendieren. De wetenschap kan meer dan veel mensen denken."

Tijdens het vliegen heeft de Kerstman veel last van slecht weer. Tegenwind en regen zorgen voor vertraging en dat kan hij er natuurlijk niet bij hebben. "Dankzij sensoren, informatie van satellieten en weermodellen kunnen we het weer vrijwel overal precies voorspellen. Buienradar is daar een mooi voorbeeld van. De Kerstman maakt gebruik van dat soort technologie. Als hij onverhoopt toch in slecht weer belandt, dan heeft hij een speciaal regenscherm dat hem en de cadeaus droog houdt."

Is het weer te bar om te vliegen, dan gebruikt de Kerstman teleportatie. "Dat is ook niet zo vergezocht als het lijkt. Onder meer de TU Delft liet al zijn dat het mogelijk is om informatie te teleporteren. De Kerstman is een superwetenschapper en heeft daar nog meer kennis van en kan het zelf. Dankzij teleportatie komt hij ook van het dak een huiskamer binnen. Hij teleporteert altijd naar de kerstboom, daar oriënteert hij zich op", weet Fitzgerald.

De Kerstman, die vrijwel overal een oplossing voor heeft dankzij diepgaand onderzoek. Dat is hoe Fitzgerald de gulle gever ziet. "Ik wil met mijn boek vooral laten zien hoe ver de wetenschap al is, en dat je er ontzettend veel mee kunt. Dit boek beantwoordt vanuit de wetenschap de vragen die ik vroeger had. Ik wil laten zien dat wij als onderzoekers ons met dat soort belangrijke onderwerpen bezighouden en hoop kinderen te enthousiasmeren om zelf onderzoek te doen. Je hoeft niet te doen alsof het allemaal magie is, als de vragen met wetenschap beantwoord kunnen worden."

Barry Fitzgerald, Secret science of Santa Claus, 295 pagina's, 16,95 euro.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2019 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden