野马导言：这是一篇转贴的文章。传播科学知识其实并不像人们想象的那么枯燥乏味。当机械的科学和文学的想象结合在一起的时候，它就会变得非常的生动而富有启发性，尤其是在引导孩子们进入科学探索的道路上，像这样看似荒诞的命题更能够引发孩子们的想象力和创造力。美国北加州大学航空工程系教授Larry Silverberg在北加州教师年会上所作的这篇演讲给我提供了一个极好的范例。后天是圣诞节了。也来凑凑兴，借机说教一番……

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从技术角度解释为何圣诞老人能在一夜之间将礼物送达世界各地

说在前面的话

目的: 解释圣诞老人这种神奇的现象

人为因素: 人类需要怎样发展的环境才能解释这种神奇的现象？为什么一群精灵们会投身到这个事业中来？

工程原理: 需要开发出怎样的器材和设备？有哪些工程技术限制需要突破？

科学知识: 哪些科学原理将会被使用？我们现在有能力去理解那些科学原理么？如果我们无法理解那些原理，那么为什么我们无法理解，并且为什么圣诞老人就能理解？

下面将为你阐述圣诞老人为何并且是如何将礼物发送到每个孩子那去的。这个故事基于我们目前所能了解到的最具可能性，最具科学性且符合各种现实的工程常数参量。

北极点之旅

• 几个世纪之前，在挪威的一个小村庄里，犯罪逐渐成为了一件常事（就象圣经中的罪恶之地）。因此圣诞老人和他的追随者踏上了去往北极点的旅途.
• 由于北极地区那寒冷的天气及强烈的风暴，在那生活是一件很困难的事。但正是这些困难让圣诞老人和他的精灵们靠得更近了。
• 他们在地下为自己修建了精妙的住所来抵御这些艰难的环境。并且他们还学会了如何在地下温室里种植食物。
• 这种地下建筑使用了类似于NASA（美国国家航天局）在月球建筑上使用的技术。构建封闭的生态系统用来进行农业生产和高质量的空气循环。

组织结构

• 圣诞老人与精灵们决定将自己的余生都投身到善良的事业中去。于是他们起草了如下的组织法案：

因为，伟大的北极精灵们是慷慨且聪明的；并且对每个人来说，投身于善良的事业是一件振奋人心的事。

因此，我们，伟大的北极精灵们，将从今天开始，在每年的圣诞前夜将礼物送到全球每个乖孩子身边。

圣诞老人的科技进步

• 圣诞老人和精灵们至少花了500年不间断的时间来推进自身的社会及科技进步。
  他们对物理及工程技术的了解早已远远地超越了我们。
• 为了在一夜间将礼物全部送达，在认识到时间可以像橡胶带那样拉伸、空间可以想橘子那样压缩、光线可以弯曲之后，圣诞老人和精灵们肯定会去研究如何创造出更多的”时间”来。（这一切都基于广义相对论）
• 一般认为在他们第一次控制了时间、空间、光之后。他们创造出了”相对论云团”。
• 与圣诞老人对广义相对论将近500年的认识比起来，我们对其的认识还不过百年——并且广义相对论本身还不完整。我们还不能将电磁场与引力联系起来，也没能解决涉及到波粒二象性的问题，更不用说还没验证可以操控时间的奇点和时空扭曲了。
• 相对论云团是一块可操纵其中时间与空间的领域。在云团中的观察者所看到的时间、空间、光与在其外的观察者不同。
• 在相对论云团中，圣诞老人有几个月的时间去输送礼物。在他眼里，世界是静止且寂静的。
• 直到他们回到北极点，并离开相对论云团，对于我们来说只是过去了几分钟而已。
  这些礼物确实是在一眨眼间就送达了。 Continue reading →