Η επιστήμη των Χριστουγέννων

Προλαβαίνει ο Άγιος Βασίλης να μοιράσει δώρα σε μια νύχτα;

Ο Άγιος Βασίλης έχει στην διάθεσή του παραπάνω από μια νύχτα για να μοιράσει τα δώρα, γιατί όταν στη μισή γη είναι νύχτα, στην άλλη μισή είναι μέρα! Θα πάει λοιπόν πρώτα στην Ανατολή, που η νύχτα της Πρωτοχρονιάς έρχεται πιο πριν και στην συνέχεια στη Δύση. Δώδεκα ώρες νύχτα στο ένα ημισφαίριο και δώδεκα στο άλλο μας δίνουν συνολικά ένα γεμάτο 24ωρο.

Καλά όλα αυτά, αλλά σε πόσα παιδάκια πρέπει να πάει; Στη Γη ζουν περίπου 2 δισεκατομμύρια παιδιά. Αν σε κάθε σπίτι της Γης ζει μια οικογένεια που έχει κατά μέσο όρο 2.5 παιδιά τότε υπάρχουν 800 εκατομμύρια σπίτια που τον περιμένουν την Πρωτοχρονιά. Αν το κάθε σπίτι απέχει κατά μέσο όρο 400 μέτρα από το αμέσως κοντινότερο, τότε ο Άϊ Βασίλης καλείται ούτε λίγο ούτε πολύ να καλύψει μια διαδρομή 320 δισεκατομμυρίων μέτρων. Δύσκολη υπόθεση ακόμη και για έναν Άγιο.

Το έλκηθρο, θα πρέπει πραγματικά να ταξιδέψει με την ταχύτητα του φωτός. Αυτό όμως θα προκαλούσε διάφορα παράξενα στον Άγιο Βασίλη, που θα δυσκόλευε την αποστολή του. Αν συμβεί κάτι τέτοιο, η μάζα του Αϊ Βασίλη θα απειριστεί και από εκεί που είναι στρουμπουλός, το μέγεθός του θα φτάσει σε δυσθεώρητα μεγέθη και θα βάλει πλώρη για το άπειρο.

Αρα ο Αγιος δεν τρέχει με την ταχύτητα του φωτός, τρέχει, ωστόσο με μια ταχύτητα που είναι πολύ κοντά της. Αν τρέχει με μόλις το 0,4 της ταχύτητας του φωτός, δηλαδή με 125.000 χλμ. το δευτερόλεπτο, τότε η μάζα του μεγαλώνει κατά 10%. Δηλαδή αν είναι 100 κιλά, τότε θα γίνει 110. Προλαβαίνει όμως τελικά να φτάσει, πηγαίνοντας με αυτήν την ταχύτητα;

Η απάντηση είναι ναι! Με αυτήν την ταχύτητα θα χρειαστεί ακριβώς 2.560 δευτερόλεπτα και 42 δέκατα του δευτερολέπτου για να ολοκληρώσει την αποστολή του. Κι αν αναρωτιέστε ποια είναι η διαφορά από το αν έτρεχε με την ταχύτητα του φωτός, τότε το νούμερο θα είναι λίγο πιο μικρό: 1.066 δευτερόλεπτα και 67 δέκατα.

Τώρα μην απορείτε πως αντέχει να τρέχει με αυτή την ταχύτητα, όταν η συνηθισμένη ταχύτητα για τα διαστημόπλοια είναι μόνο 20 χλμ το δευτερόλεπτο. Το πιο γερό ατσάλι δεν αντέχει να επιταχυνθεί σε σχετικιστικές ταχύτητες. Ο Άγιος όμως είναι Άγιος και ότι θέλει κάνει. Πέρα από αυτό, δεν το έχει απαγορεύσει κάποιος φυσικός νόμος, και συνεπώς δεν υπάρχει λόγος να μην γίνεται

Γιατί φοράει κόκκινα ρούχα;

Από το 1967 που εφευρέθηκε ο μπαρ κόουντ, ο κωδικός με αριθμούς και γραμμές που υπάρχει σε κάθε προϊόν, μπορούν οι παραγωγοί και οι καταστηματάρχες να καταγράφουν ποια προϊόντα μας αρέσουν πιο πολύ και να φτιάχνουν παρόμοια. Αντίστοιχα, μπορούν να γνωρίζουν ποια χρώματα ή μουσικές ή αρώματα μας χαλαρώνουν ώστε να αφιερώνουμε έναν παραπάνω περίπατο στην αγορά και να ψωνίζουμε περισσότερα δώρα.

Το κόκκινο είναι ένα από αυτά τα χαλαρωτικά για την τσέπη μας χρώματα. Αντίστοιχα και τα σλόου τραγούδια, όπως η «Άγια Νύχτα», σε αντίθεση με το ‘Τρίγωνα Κάλαντα’, ενώ τα αρώματα είναι ο μυστικός γητευτής. Ένα μικρό παράδειγμα: τα κέρδη στο καζίνο του Λας Βέγγας αυξήθηκαν κατά 50% όταν ψέκασαν τον χώρο με ένα γλυκό - χαλαρωτικό άρωμα.

Το αστέρι της Βηθλεέμ και οι Μάγοι με τα δώρα

Οι Μάγοι που έφεραν τα δώρα στο Χριστό δεν είχαν καμία σχέση με τους σημερινούς μάγους. Ήταν πολύ μορφωμένοι άνθρωποι εκείνης της εποχής που κάθε βράδυ μελετούσαν τα αστέρια και ήξεραν πάρα πολλά πράγματα γι’ αυτά.

Το δε αστέρι των Χριστουγέννων δεν ήταν ούτε αστέρας ούτε πλανήτης, αφού ο πρώτος είναι ακίνητος, δηλαδή εμφανίζεται κάθε βράδυ στο ίδιο σημείο του ουρανού και συνεπώς δεν θα μπορούσε να οδηγήσει τους Μάγους σε ένα τόσο μακρινό ταξίδι, ενώ οι πλανήτες δεν έχουν δικό τους φως, αλλά αντανακλούν το φως του αστέρα (ή ήλιου) γύρω από το οποίο κινούνται. Έτσι δεν είναι πολύ λαμπεροί με αποτέλεσμα να βλέπουμε μόνο όσους είναι πολύ κοντά μας.

Οι σύγχρονοι αστρονόμοι δεν είναι καν σίγουροι ότι το αστέρι της Βηθλεέμ ήταν κομήτης. Αν ήταν κομήτης, δηλαδή ένα τόσο λαμπερό και εντυπωσιακό αστέρι, δεν θα το είχαν δει μόνο οι Μάγοι αλλά όλος ο κόσμος ακόμα και ο Ηρώδης κι έτσι θα γνώριζε για τη γέννηση του Χριστού πολύ πριν τον ενημερώσουν οι Μάγοι.

Οι πιο σύγχρονες επιστημονικές θεωρίες λένε ότι το αστέρι των Χριστουγέννων, εκτός από κομήτης, θα μπορούσε να είναι ένας καινοφανής αστέρας (δηλαδή, ένας ήλιος που ενώ είχε «σβήσει» ξαφνικά άρχισε να φωτίζει ξανά πριν «σβήσει» για πάντα) ή μια σύνοδος πλανητών (δηλαδή δύο ή περισσότεροι πλανήτες να ευθυγραμμίστηκαν με τη Γη με αποτέλεσμα να φαίνονται σαν ένα ουράνιο σώμα πολύ φωτεινό.

Οι σύγχρονοι επιστήμονες έχουν μελετήσει τα αστέρια τόσο καλά ώστε να μπορούν να μαντέψουν ποια αστέρια υπήρχαν στον ουρανό τη νύχτα που γεννήθηκε ο Χριστός. Αλλά το πρόβλημα είναι ότι δεν γνωρίζουμε πότε ακριβώς γεννήθηκε ο Χριστός. Το ημερολόγιό μας χωρίστηκε σε προ Χριστού και μετά Χριστόν εποχή περίπου 530 χρόνια μετά τη γέννηση του Χριστού. Συνεπώς, οι άνθρωποι που έφτιαξαν αυτό το ημερολόγιο δε μπορούσαν να ξέρουν πότε ακριβώς γεννήθηκε ο Χριστός και (κάπως αυθαίρετα) όρισαν κάποια χρονιά ως έτος γέννησης του Χριστού.

Επιπλέον, είναι σίγουρο ότι ο Χριστός δε γεννήθηκε στις 25 Δεκέμβρη, γενικά δε γεννήθηκε χειμώνα. Το βράδυ που γεννήθηκε πήγαν να τον προσκυνήσουν οι βοσκοί με τα πρόβατά τους. Αλλά οι βοσκοί δε βγάζουν τα κοπάδια έξω από τα μαντριά τις κρύες νύχτες του χειμώνα, παρά μόνο τις νύχτες της άνοιξης που και το κρύο δεν είναι τόσο τσουχτερό και υπάρχει άφθονη τροφή για να βοσκήσουν. Άρα, το πιθανότερο είναι ότι ο Χριστός γεννήθηκε Απρίλιο ή Μάιο.

Το γεγονός ότι γιορτάζουμε τα Χριστούγεννα στις 25 Δεκεμβρίου οφείλεται στους πρώτους Χριστιανούς. Την εποχή που γεννήθηκε ο Χριστός, σε όλη την περιοχή της Ιουδαίας (σημερινό Ισραήλ) κυριαρχούσαν οι Ρωμαίοι. Αυτοί ήταν ειδωλολάτρες και όχι μόνο δεν άφηναν τους Χριστιανούς να γιορτάζουν τα Χριστούγεννα, αλλά τους κυνηγούσαν συνέχεια. Ωστόσο, στις 25 Δεκεμβρίου, οι Ρωμαίοι είχαν μια μεγάλη γιορτή, ένα πανηγύρι, για να γιορτάσουν τα είδωλά τους. Έτσι, οι Χριστιανοί αποφάσισαν να γιορτάζουν κι αυτοί τα Χριστούγεννα στις 25 Δεκεμβρίου, όταν οι Ρωμαίοι θα ήταν απασχολημένοι με τις δικές τους γιορτές και δεν θα έδιναν σημασία στους Χριστιανούς.

Ακόμα και αν δεν γνωρίζουμε πότε ακριβώς γεννήθηκε ο Χριστός και αν δεν ξέρουμε τι ακριβώς ήταν το αστέρι των Χριστουγέννων, το αστέρι αυτό θα είναι πάντα η πιο γλυκιά Χριστουγεννιάτικη ιστορία και πάντα θα νιώθουμε μια ιδιαίτερη ζεστασιά κάθε φορά που θα γιορτάζουμε τα Χριστούγεννα μέσα στο καταχείμωνο.

Η ιστορία της Χιονονιφάδας…που δεν είναι παγωμένη βροχή

Σημαντικό μέρος της δουλειάς που χρειάστηκε ώστε να μάθουμε πώς κατασκευάζεται το χιόνι, ήταν αυτό που έκανε ο Wilson Bentley, ένας αμερικάνος αγρότης που έζησε περίπου πριν από 150 χρόνια.

Ο Bentley, όταν ήταν 15 χρονών, δέχτηκε ως δώρο από τη μητέρα του ένα μικροσκόπιο. Μόλις το έπιασε στα χέρια του, ξεκίνησε να παρατηρεί τις νιφάδες του χιονιού, οι οποίες ήταν το πάθος του. Για αυτό το ψευδώνυμο του ήταν ο «χιονονιφάδας» Bentley.

Κατά τη διάρκεια της ζωής του, ο Wilson Bentley έβγαλε περίπου 5.000 φωτογραφίες χιονονιφάδων, από τις οποίες βγαίνουν δύο συμπεράσματα: πρώτον, ότι όλες οι χιονονιφάδες έχουν μια εξαγωνική συμμετρία - έχουν είτε 6 γωνίες, είτε 6 πλευρές, είτε 6 ακτίνες, συμμετρικά τοποθετημένες γύρω από το κέντρο τους - δεύτερον, καμία από τις νιφάδες δεν είναι ολόιδια με κάποια άλλη.

Και γιατί συμβαίνει αυτό; Η απάντηση βρίσκεται στον τρόπο που σχηματίζεται το χιόνι. Μία νιφάδα χιονιού ξεκινά να σχηματίζεται ψηλά στην ατμόσφαιρα γύρω από ένα σωματίδιο σκόνης. Γύρω λοιπόν από ένα σωματίδιο σκόνης, κάτω από τις κατάλληλες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης, ξεκινούν να «κολλούν» μικροί παγοκρύσταλλοι.

Οι παγοκρύσταλλοι είναι κατασκευασμένοι από μόρια νερού που βρίσκονται στην ατμόσφαιρα. Τα μόρια όμως δεν συνδέονται μεταξύ τους ούτε στη σειρά, ούτε σε σχήμα τετραγώνου. Ενώνονται με τρόπο που σχηματίζουν εξαγωνικά «τουβλάκια πάγου», που είναι οι μικρότεροι παγοκρύσταλλοι που μπορεί να υπάρχουν.

Με άλλα λόγια, καθώς το ένα μετά το άλλο τα μόρια νερού «κολλούν» πάνω σε ένα σωματίδιο σκόνης, ξεκινά να σχηματίζεται ένας παγοκρύσταλλος. Η διαδικασία συνεχίζεται: όλο και περισσότεροι παγοκρύσταλλοι ενώνονται, οπότε η ολοκαίνουργια νιφάδα χιονιού αποκτά αρκετό βάρος για να αρχίσει να πέφτει προς τις στέγες των σπιτιών. Στην πορεία της συναντά κι άλλους παγοκρυστάλλους, που και αυτοί ενώνονται με τη νιφάδα, μεγαλώνοντας κι άλλο το μέγεθός της. Μία νιφάδα χιονιού μπορεί να φτάσει να περιλαμβάνει μέχρι και 200 παγοκρυστάλλους.

Το αξιοσημείωτο είναι ότι ακόμη και όταν ενωθούν πολλοί παγοκρύσταλλοι, ο παγοκρύσταλλος που προκύπτει συνεχίζει να έχει εξαγωνική συμμετρία. Το ότι δεν είναι ολόιδιες οφείλεται στο ότι οι συνθήκες που επικρατούν γύρω από κάθε νιφάδα καθώς αυτή σχηματίζεται μέχρι να φτάσει στο έδαφος, εμφανίζουν πολύ μεγάλη ποικιλία. Όταν πχ. μια νιφάδα σχηματίζεται σε θερμοκρασίες 1 - 2 βαθμούς Κελσίου, οι παγοκρύσταλλοι της συνδέονται ώστε να σχηματίζουν ένα εξαγωνικό πιάτο. Σε θερμοκρασίες όμως 11 - 12 βαθμών, οι νιφάδες προτιμούν να μεγαλώνουν αποκτώντας το σχήμα ενός αστεριού με έξι κορυφές» εξηγεί ο ίδιος.

Όμως είναι ιδιαίτερα απίθανο η διαδικασία σχηματισμού μιας νιφάδας να πραγματοποιηθεί ακριβώς με τον ίδιο τρόπο δύο φορές… Αυτό θα σήμαινε ότι οι δύο χιονονιφάδες θα είχαν μέχρι την άφιξή τους στο έδαφος συναντήσει όχι μόνο τον ίδιο αριθμό πανομοιότυπων παγοκρυστάλλων, αλλά και με την ίδια ακριβώς σειρά. Είναι σαν να κάνεις την ίδια δεκάλεπτη βόλτα στη πόλη σου, δύο διαφορετικές μέρες, και να συναντήσεις -και τις δύο φορές- τους ίδιους ανθρώπους στην ίδια θέση.

Το Έλατο και το Φως των Χριστουγέννων

Η χρήση της φωτιάς, δηλαδή της φλόγας, έχει συνδεθεί με κάτι ιερό, με κάτι ζωογόνο. Φως αποκαλούν οι χριστιανοί το θεό. Είναι μάλιστα η λέξη φως η μόνη στη Καινή Διαθήκη που χρησιμοποιείται αντί της λέξης θεός.

Ο εορτασμός της γέννησης του Ιησού Χριστού γίνεται σε εποχή όπου στα μέρη που κυριαρχεί ο χριστιανισμός υπάρχει χειμώνας, κρύο και μεγάλης διάρκειας νύχτα. Ίσως στη σημερινή εποχή η επιστήμη και η τεχνολογία να αποτελούν ισχυρά όπλα για την καταπολέμηση των δεινών που φέρνει στον άνθρωπο το κρύο και το σκοτάδι, όμως για πολλούς αιώνες αυτά σήμαιναν απειλή για την ίδια του την ύπαρξη. Έτσι οι άνθρωποι κατά τον εορτασμό της γέννησης του θεανθρώπου τους επιζητούν στην ουσία την ελπίδα και την αισιοδοξία. Σύμβολο λοιπόν της θρησκευτικής αυτής γιορτής και των επιθυμιών τους έγινε αναπόφευκτα το φως και η φλόγα που το γεννά

Κάπως έτσι οι χριστιανοί πάντρεψαν ένα άλλο έθιμο που ήρθε από τα βόρεια μέρη της ηπείρου μας, δηλαδή το χριστουγεννιάτικο δέντρο (που επίσης συμβολίζει τη ζωή και την επιβίωση στο σκληρό χειμώνα) με το φως. Δηλαδή το στολισμό του δέντρου με πηγές φωτός.

Ο στολισμός του έλατου ξεκίνησε από τις χώρες της Βόρειας Ευρώπης. Σύμφωνα με την παράδοση, οι κάτοικοι της Λετονίας είναι αυτοί που στόλισαν το πρώτο Χριστουγεννιάτικο δέντρο γύρω στις αρχές του 16ου αιώνα, ενώ στη Γερμανία άρχισαν να το στολίζουν με κεριά, για να συμβολίσουν τις ψυχές των μικρών παιδιών. Αυτή η παράδοση πέρασε στις ΗΠΑ, μόλις στα μέσα του 19ου αιώνα, ενώ η χρήση ηλεκτρικών φώτων ξεκίνησε από το βοηθό του Τόμας Έντισον, του εφευρέτη του ηλεκτρικού λαμπτήρα, το 1882.

Σήμερα, η παραγωγή φυσικών Χριστουγεννιάτικων δέντρων είναι μια ολόκληρη βιομηχανία στην Ευρώπη και στις ΗΠΑ. Μόνο στην Αμερική, εκατό χιλιάδες άνθρωποι εργάζονται σε αυτήν, ενώ δύο χιλιάδες τετραγωνικά χιλιόμετρα φυτεύονται με διάφορες ποικιλίες ελάτων για αυτό το σκοπό.

Σύμφωνα με σχετικές έρευνες, κάθε εκτάριο από αυτά τα φυτώρια παράγει το οξυγόνο που χρειάζονται κάθε μέρα δεκαοκτώ άνθρωποι - αν κάνετε τον πολλαπλασιασμό, θα δείτε ότι μόνο στην Αμερική, τα ζωντανά Χριστουγεννιάτικα δέντρα παράγουν οξυγόνο για 9 εκατομμύρια ανθρώπους κάθε μέρα. Εκτός από αυτό, αν ανακυκλώσουμε ένα ζωντανό Χριστουγεννιάτικο δέντρο, παίρνουμε πριονίδι που είναι χρήσιμο για αντιδιαβρωτικά έργα. Αντίθετα, ένα πλαστικό δέντρο θα διακοσμήσει για πέντε ή έξι χρόνια το σαλόνι μας, αλλά για εκατοντάδες χρόνια μια χωματερή.

Η φωταγώγηση, ωστόσο, των δέντρων έχει και το κόστος της. Τα δέντρα στις κεντρικές πλατείες των πόλεων φτάνουν σε αρκετές περιπτώσεις τα είκοσι μέτρα. Με έναν πρόχειρο υπολογισμό - θεωρώντας ένα μέσο όρο 1.000 λαμπάκια για κάθε μέτρο - ένα τέτοιο δέντρο θα έχει πάνω από 22 χιλιάδες λαμπάκια. Αφού μιλάμε για λάμπες εξωτερικού χώρου, οι απαιτήσεις σε ηλεκτρικό ρεύμα είναι μεγάλες.

Αν έχουμε τα φώτα αναμμένα για 12 ώρες, καταλήγουμε σε κατανάλωση μιάμισης μεγαβατώρας την ημέρα. Αν καίμε λιγνίτη για να παράγουμε αυτήν την ηλεκτρική ενέργεια, όπως γίνεται κατά κόρον στην Ελλάδα, τότε εκλύουμε σχεδόν ένα τόνο διοξειδίου του άνθρακα την ημέρα για να φωτίσουμε τα λαμπάκια του Χριστουγεννιάτικου δέντρου

Γι’αυτό το λόγο, την επόμενη φορά που θα στολίσουμε ένα κτίριο ή ένα δρόμο με φώτα που θα είναι αναμμένα όλη τη νύχτα, ας σκεφτούμε ότι το αληθινό φως των Χριστουγέννων βρίσκεται στις ψυχές μας και στο χαμόγελο όσων βοηθάμε.