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
东西问·中外对话 | 斯蒂芬·佩里：美国终将认识到，他们“错过”了中国的崛起******
在当今世界正经历百年未有之大变局之际，中英两国关系“破冰者”的故事有何启示？中美如何避免“修昔底德陷阱”？为何说美国“错过”了中国的崛起？中新社德国分社首席记者、中新网研究院副院长彭大伟日前就此独家对话了英国48家集团俱乐部主席斯蒂芬·佩里。
佩里表示，从中长期来看，英国和中国是不可能相互隔绝的。无论是要解决气候变化等人类共同面对的挑战，还是要与亚洲这一世界未来的中心打交道，英国、欧洲和美国未来都必须与中国携手合作。
针对中美关系未来走向，佩里认为，“修昔底德陷阱”不存在于中国的思维方式当中，中国也不寻求建立一方凌驾于另一方的“秩序”。他指出，一旦美国国内意识到，美国的未来取决于同世界上其它地区维持联系和互信，美国和中国的关系存在的困局就能得到解决。
对话实录摘编如下：
彭大伟：上世纪50年代，以令尊杰克·佩里先生为代表的英国工商界有识之士，打破当时的坚冰，开启了中英贸易的大门，也为两国友好交往留下了宝贵的精神财富。您个人和家庭的经历可以给中英这样两个不同历史文化、不同社会制度、不同发展阶段的国家友好相处带来哪些启示？
佩里：为了同新中国签订最早的贸易协议，我的父亲他们1953年来到了中国。他们当时克服了朝鲜战争的阴影，坚持前往中国。父亲他们的精神赢得了尊重。中国各界人士今天对我的盛情更多地是对我的父亲所成就的事业的一种认可。
尽管两国的制度、价值观、商业目标各不相同，但从中长期来看，英国和中国是不可能相互隔绝的。
世界正在朝着一个新的方向快速转变，亚洲今后将是世界的中心——但这并不意味着欧洲或美国的终结，我们都活在同一个世界、面临同样的问题，我们需要经贸和投资上的往来，我们必须共同面对全球性挑战。解决气候或公共卫生问题也须臾离不开各国携手合作。如果不同中国合作，我们在与亚洲打交道时不会获得轻松的解决方案。英国、欧洲和美国未来都必须与中国携手合作。
破冰之路不易，且将继续不易。但存在将各方凝聚起来的力量，例如伦敦作为金融中心需要中国、需要全球市场，需要借助同中国合作更好地参与欧洲和全球事务，特别是在联合国安理会框架下的合作——这一切都将我们以不同的形式团结在一起。我相信未来数十年里，我们仍将继续合作，继续经贸投资往来。
资料图：英国48家集团俱乐部主席斯蒂芬·佩里。中新社记者 周兆军 摄彭大伟：您认为中国的发展可以跳出过往西方“国强必霸”的老路吗？
佩里：中国人的思想中天然地就未曾执着于“霸权”和“统治他国”。5000年的中国历史都是关于如何固守本国的边界。中国不曾往全世界派兵，现在也不会这么做。“修昔底德陷阱”不存在于中国的思维方式当中。这一问题上重要的是需要看到，对世界权力的探求、出于自身利益对权力的追逐，这些动机主导了近3000年来的世界历史。我们还要继续这样下去吗？一旦认清这一点后，答案便是否定的。
世界是不断向前发展的。向前发展的世界需要的词不是“修昔底德陷阱”，而是人类命运共同体，这是看待各国之间关系的另一种方式：我们携手合作，共同应对面临的问题。没有哪个国家需要寻求凌驾于其它国家之上，因为如果这样将导致战争，最终会毁灭掉一切。
今天的世界是这样的一个世界——美国正在全力捍卫其实力地位。美国终将认识到，他们“错过”了中国的崛起。当美国忙于在伊拉克和阿富汗的战争时，中国正在将经济转型升级，同时也将自身在全球的地位转型升级。
中亚、南亚、中东等地区可能有着不同的规则和秩序，但这并不意味着这不利于美国。中国并非要在这一地区构建一个“一方凌驾于另一方”的秩序。
我相信中国发展的动力是建立在确保人人都能丰衣足食之上的，也只有这样，“修昔底德陷阱”才不再成立。否则中国不会不厌其烦地一遍又一遍地向美国解释——我们不会屈从于美国的“规则”，不会向美国臣服；但中国也不是来挑战美国、不是来“打败”美国的，“我们是来和你们合作的”。考虑到气候问题本身是西方造成的。为寻找到技术上的解决之道，中美必须相互信任、携手合作。
彭大伟：中美关系如何实现转圜？
佩里：中美关系即使不是当今世界唯一最重要的问题，也是最重要的问题之一。我认为美国被中东的战争和2008年金融危机牵扯了精力。到了2011-2012年，美国开始意识到他们已经“错过”了中国的崛起。于是他们开始转而对付中国，如奥巴马时期推出的亚太再平衡战略，同时大打“跨大西洋盟友”牌。这是美国开始试图“管理”中国崛起的首批行动。
资料图：中美国旗。图片来源：视觉中国彭大伟：您是指美国错过了遏制中国崛起的时机吗？亦或他们白白地错过了合作窗口期？
佩里：美国人把(同中国)合作挂在嘴边，但并没有真正地去合作，他们做事的风格便是如此。加入世贸组织对中国而言具有重要的变革性意义。而当美国意识到中国已经在对美贸易中取得了过去日本、韩国和德国那样规模的贸易顺差时，美国试图让中国停止获得顺差。美国表示将减少从中国进口货物，而中国则必须重新评估其货币的汇率。对此，中国表示不会照办。中国已经准备好与美国讨论如何开展合作，而非接受美国的指令。美国必须理解，中国并非他们所想象的那种国家。
正当美国在考虑如何遏制中国崛起时，金融危机重重地打击了美国。到2011年时，拜登和希拉里已经开始推动落实奥巴马第二个总统任期的重要战略——亚太再平衡。美国从那时起试着重新定位其在亚洲的存在。
然而此时中国已经与俄罗斯在上海合作组织等框架内建立起了合作，共同捍卫亚洲的发展和稳定。正如美国1997年利用亚洲金融危机兴风作浪时，中国推动了《清迈协议》，维护了本地区的金融稳定。
一旦美国国内意识到，美国的未来不仅取决于美洲大陆，也取决于和世界上别的地区维持联系和互信，美国和中国的关系存在的困局就可得到解决。
彭大伟：西方一些声音认为中国打造新发展格局是走向“封闭”，您为何认为他们说错了？
佩里：中国“双循环”新发展格局是在“倒退”吗？恰恰相反，这是在更好地前进。假如中国没有改革开放数十年的成就，现在正在推进的共同富裕等步骤也是不可想象的。正因为中国已经在各领域打好了基础，现在官方可以正式开始将中国朝着一个更加现代化的方向转型。作为一个1972年就已经到过中国的人，我可以向您保证，在我目睹当时中国的贫困时，我是无论如何都想象不到2021年的中国会是现在的面貌。
2035年的中国所将取得的发展，也许同样会让今天的人们感到难以置信，更不用说2049年(注：第二个一百年目标实现时)了。中国在不断地自我革新，这一革新需要经历不断的阶段。中国想要实现的远非局部地区的小范围变革，中国已经准备好迎接全局性的全方位变革。这值得英国借鉴。
整个世界即将关注到中国自我革新的成果，且会把这些成果视作进步的象征。然而，西方人恐怕未来10-15年间仍难以认清这一点。西方人需要来中国亲眼看一看。
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