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盘点不同球类运动，谁是“球中之王”？******

　　近日，在世界杯比赛中

　　葡萄牙队3比2险胜加纳队

　　下半场，C罗通过点球

　　帮助葡萄牙队取得领先

　　图源：FIFA

　　被判点球后C罗亲吻足球

　　他闭上双眼，深呼吸

　　然后助跑、果断起脚

　　皮球势大力沉直窜对方球门

　　图源：新华社

　　C罗也成为历史首位

　　连续五届世界杯取得进球的球员

　　大家观看比赛时有没有想过

　　在如此多的球类运动中

　　足球的球速是最快吗？

　　哪种球飞得最远？

　　球速之“王”竟然是它？

　　所有球类运动无非是用手、脚、球棒或球拍击打球，球的尺寸、形状和重量差异使得它们具有不同的速度以及运动轨迹。

　　那么问题来了，在这些球类运动中，速度最快的是哪种球？是令人热血沸腾的足球，是挥汗如雨的网球，还是快得看不清轨迹的乒乓球？

　　图源：摄图网

　　答案其实是外形最不像球的羽毛球。

　　目前吉尼斯官方认可的最快的羽毛球记录来自丹麦选手科丁，2017年1月10日，在印度羽毛球超级联赛上，科丁在正式比赛中杀出一记速度高达426 公里/小时（约118 m/s）的杀球。这意味着什么？这个记录中羽毛球的最高速度，比“复兴号”动车组列车最高运行时速（400公里/小时）还要快。

　　图源：Physics of ball sports各种球类运动的最高运动速度

　　羽毛球为什么能飞得那么快？原因其实并不复杂，主要是因为羽毛球比较轻（重量只有5克），并且球拍足够长（不超过680mm）。

　　图源：Annu. Rev. Fluid Mech 各种球的尺寸、重量及速度等基本参数

　　球体在空中的运动往往只受到空气阻力和重力的作用，它的速度一般只会逐渐减小（篮球等例外）。想要获得最快的运动速度，球体需要在离开运动员接触的瞬间获得最大的加速度。相对于网球、足球和其它球体，羽毛球非常轻，因此同等大小的力在它身上则会产生更大的加速度。

　　图源：Physics of ball sports 高尔夫球和羽毛球的挥拍动作

　　最能“飞”的球——高尔夫球

　　高尔夫球是飞得最远的球，单次击球可以移动200米以上，标准高尔夫球场，一般布置18个球洞，总长度要控制在6002～6400米，球场面积50～75公顷（1公顷=10000平方米），实际大小要根据球场的地形来确定。

　　不仅如此，高尔夫还走出了地球，成为了首个星际间的球类运动项目。1971年2月6日，执行阿波罗14号任务的宇航员艾伦·谢帕德（Alan Shepard）挥动球杆在月球上打起了高尔夫球，从而使他成为有史以来第一位，也是目前唯一一位在月亮上打过高尔夫球的人。

　　图源：NASA 正在月球打高尔夫球的宇航员艾伦

　　高尔夫球有一个让人大跌眼镜的现象：越是光滑的高尔夫球，越是飞不远。

　　我们都认为，球形是最完美的形体，表面越是光滑，则在飞行的过程中，球面与大气的摩擦就越少，同等用力的情况下，理应飞得越远。但是，高尔夫球不是这样。

　　图源：《高尔夫50年》高尔夫球的变迁

　　毛根海教授所著《奇妙的流体运动科学》一书中，有这么一个数据：同等条件下，布满小酒窝的高尔夫球，它在飞行中所受到的阻力只有光滑球的一半，而飞行距离是光滑球的5倍。物体在流体中运动时，前后压力差所带来的阻力就叫做“形状阻力”。现代核潜艇使用“水滴型”外形就是为了减少形状阻力。

　　图源：科普中国

　　如上图，顶部的垂直竖版，其形体阻力最大，原因是其后方的“低压区”面积最大，第二个球体的低压区有所减少，直至底部的水滴型，其形状阻力最小。通过流体力学实验，人们发现，光滑的与布满小酒窝的球相比，后者产生的低压区面积更少。球上的无数小酒窝，它可以起到让空气紧贴球面的作用，这使得平滑的气流能顺着球体表面延伸到更靠后的位置时才产生分离。

　　图片来自航空航天工程师Jeffrey A. Scott

　　最受欢迎的球类运动——足球

　　无论是从影响力、参与人数还是赛事热度来看，足球都是当之无愧的世界第一运动。不过今天既然讲到球速和形体阻力的问题，那么我们也一起来看看足球缝线对足球轨迹的影响。

　　图源：百度百科

　　普天同庆足球是2010年南非世界杯决赛阶段设计的新款足球，也是最近几届世界杯中，最饱受批评的一个足球。在它还刚刚面世时，生产厂家就宣传说：这个球只用了8块表皮就将足球拼接完成，完美地包住了内胆，这是史上最圆的足球。

　　然而，这颗球却是守门员的“噩梦”。空气动力学家梅塔博士提出，“粗糙度的大小，决定了出现‘蝴蝶球效应’的最佳临界速度是多少。”

　　蝴蝶球轨迹蝴蝶球指的是球在空中飞行时几乎没有旋转，从而导致它的飞行轨迹不可预测，守门员很难判断。蝴蝶球的原理是球表面上有缝线，在飞行过程中，气流经过缝线时，会产生更多湍流，由于左右不对称，湍流增加了球侧面的偏转力。尾流左右摇摆，飞行飘忽不定，如飞舞蝴蝶。

　　图源：中国科普博览常规足球通常将32块球面通过缝线拼合而成，缝线的总长度以及缝线的深度决定了足球的光滑度，缝线越多越粗糙。常规足球一般在48公里每小时球速时才会产生最大化的“蝴蝶球效应”。

　　而普天同庆足球，由于其总缝线长度很短，导致其成为当时最光滑的足球，经过空气动力学试验，人们发现，在80～88公里每小时球速时，普天同庆才会产生最大化的蝴蝶球效应，而80公里左右时速恰恰是射门，以及任意球的典型球速。

　　END

　　资料来源：央视科教、科普中国、中国科普博览、知乎

　　整理：董小娴

让“互联网之光”点亮生活******

让“互联网之光”点亮生活

——2022年世界互联网大会“互联网之光”博览会侧记

　　2022年世界互联网大会“互联网之光”博览会11月8日至11日在浙江乌镇举行。自博览会开幕以来，每日观众络绎不绝。会场内，一项项顶尖科技成果，令参观者大开眼界。

　　本次博览会以“共建网络世界共创数字未来”为主题，吸引了来自40个国家和地区的415家企业和机构，以线下线上结合的方式，参与展示人工智能、大数据、网络安全等领域的最新技术产品。

　　数字技术作为世界科技革命和产业变革的先导力量，深刻改变着生产方式、生活方式和社会治理方式。本次博览会上，许多企业与机构展示了以数字技术促进经济社会发展的先进成果。

　　走进会场，首先看到的是浙江省数字化改革数字经济系统成果展。这是浙江数字化改革启动以来，首次面向公众展示数字经济系统取得的阶段性成果。展览亮点频频：在“产业大脑”板块，可以看到15个细分行业产业大脑的建设进展和成效；在“未来工厂”板块，展出的24家浙江数字化智慧工厂，不仅人均产能提升了几倍，生产过程中的碳排放也大大减少；在“重大应用”板块，一串串数字展示了企业码助企纾困取得的成效……

　　近年来，线上会议的应用越来越广。在中国移动展区，一场别开生面的线上会议格外吸睛：数字人物高度还原现场操作者容貌，还能随时互动……“基于中国移动的算网能力和5G技术，我们创新线上会议应用，主要通过3D建模的形式将会议场景搬到线上，每名参会人员都可以选择自己的数字人‘分身’，以数字人形式加入3D会场，从而实现与线下开会一样的效果。”工作人员介绍。

　　数字技术应用正以各种形式直接造福人们的生活。在腾讯展区，一款便携式的大脑手术导航系统令人眼前一亮。这个由北京协和医院联合腾讯AI Lab开发的智能化手术导航系统，就像为医生装上了一双“透视眼”，借助AI技术，将CT、MRI等虚拟影像与真实患者进行匹配，从而定位病灶，在手术期间实时展示3D脑部结构。目前，该系统临床初步应用取得成功。

　　在中国电子科技集团展台，一款外骨骼机器人吸引了参观者的目光。“通过这个设备，有些行动不便的老年人或患病人群可实现轻松行走，体力劳动者也可借助该设备减轻重物对关节的压力。”工作人员介绍。

　　随着信息化浪潮的不断推进，网络安全、数据安全受到了越来越多的重视。本次展会上，网络安全技术成果的展示获得了极大的关注。

　　在北信源展区，讲解员向参观者介绍安全应用产品：“我们把数据的所有权和管理权都交给了用户，这对于党政机关、国防军工、科研院所、金融机构等单位尤为重要。”

　　在360展台，一款互动小游戏引人注目。站在大屏幕前，根据提示做出相应的动作，屏幕上的游戏主人公随之移动，最终战胜所有“网络病毒”，闯关成功。“数字安全最大的痛点是‘看不见’攻击。360构建了以‘看见’为核心的数字安全大脑框架。”展台工作人员介绍，“截至目前，360建设本地安全大脑，完成一站式安全运营，累计服务超1万家政企客户。”

　　在每日互动展区，大屏幕上循环播放的“无磁盘计算方式”视频吸引了许多参会人员驻足交流。现场工作人员介绍，这是他们参与数据安全行业基础设施建设的最新成果：大数据联合计算产品“数聚（变）反应堆”。该产品通过无磁盘计算方式让数据计算在内存中进行，从而确保数据计算过程上链存证且原始数据不落盘，从根本上破解数据融合的安全顾虑。

　　自动驾驶汽车、“眼动输入”无障碍解决方案、AR感知交互眼镜、绘画机器人、智能头盔……各个展厅内尖端科技产品令人目不暇接。一名参观者感叹：“通过参观展览，我真真切切地体会到了数字技术的魅力，‘互联网之光’正在日益点亮人们的生活。”

　　（本报记者江南、金歆、李晓宏、史哲、窦瀚洋）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）