Le Père Noël à l'épreuve de la physique

«Petit papa Noël...»

On pense qu'il y aurait aujourd'hui environ deux milliards (un 2 avec 9 zéros après!) d'enfants dans le monde. A supposer que le Père Noël apporte un cadeau à chacun d'entre eux, ça lui fait bien un total de deux milliards de cadeaux à distribuer durant la nuit de Noël! Pour nos calculs, on pourrait raisonnablement supposer qu'un cadeau pèse en moyenne 500 grammes (un demi-kilo, environ le poids d'une boîte de céréales), et a en moyenne un volume de un décimètre cube (c'est-à-dire environ le même volume qu'une brique de lait d'un litre). Avec ces suppositions, la quantité totale de cadeaux transportée par le Père Noël lors de la nuit de fête est d'un million de tonnes (l'équivalent de plus de 140'000 éléphants adultes) et deux millions de mètres cubes (plus de 500 piscines olympiques), des nombres tout simplement astronomiques! Que diraient les lois de la physique à propos d'une mission aussi colossale?

«Quand tu descendras du ciel,
avec des jouets par milliers...»

«N'oublie pas mon petit soulier!»

Revenons à présent à la distribution des cadeaux: la mission du Père Noël est-elle réalisable du point de vue de la physique? On estime que grandissent environ 3,5 enfants par foyer dans le monde, ainsi le Père Noël n'a pas 2 milliards de maisons à visiter, mais plutôt un peu plus de 570 millions. Or, pour chaque maison, comme nous l'avons vu tout à l'heure, le Père Noël a déjà besoin d'un quart d'heure (deux fois 7 minutes 30) rien que pour arrêter et démarrer son traîneau. De plus, la loi de la chute des corps nous dit qu'il lui faut de plus au minimum 1 seconde pour descendre une cheminée de 5 mètres de hauteur (ne parlons même pas de son embarras face aux nombreuses maisons actuelles sans cheminée...). Ajoutons à cela qu'il lui faut encore au moins 1 seconde pour trouver le sapin et déposer les cadeaux, et encore 3 secondes pour remonter la cheminée et reprendre place dans son traîneau. On s'aperçoit alors qu'à ce rythme-là, le Père Noël visite 570 millions de maisons en... 4533 années! Et même en supposant qu'il communique par radio avec ses rennes, sa visite dure un peu plus de 24 années. Autrement dit, il est difficile de concilier les lois de la physique avec la durée de la nuit de Noël.

Texte: Rédaction SimplyScience.ch
Sources d’inspiration: Reno et Boulet, Noëlogie, dans La Rubrique scientifique, tome 1, éd. Glénat, 2002 (Bande dessinée); Le Père Noël à l'épreuve de la science.