[世界杯] 今年世界杯的球,可能要让球迷失望
本月即将开打的 FIFA 世界杯有很多新鲜之处：举办地是美国、加拿大和墨西哥，这是世界杯首次在三个国家联合举办；参赛队伍也是历届最多。和过去半个多世纪的每一届一样，这届世界杯也将使用一款全新设计的足球。
这款新球叫 Trionda，由 Adidas 制造。一组专门研究世界杯用球物理特性的团队已经跟踪这个课题 20 年了，最近他们对 Trionda 做了风洞测试。
Trionda 只有四块拼板，上面印着红、绿、蓝三色的枫叶、绿鹰和星星图案，分别代表三个东道国，拼板表面刻有深槽纹路。风洞实验的结果是：Trionda 在某些方面比前几代有进步，但踢远距离射门时球可能飞得没以前那么远。
“简单来说，Trionda 可能会让超远距离的传球和射门吃一点小亏，但它会让技术动作干净的球员受益——球的飞行轨迹更可预测了，”团队成员约翰·埃里克·戈夫（John Eric Goff）说。他研究运动物理学，即将到普渡大学担任工程实践教授。“守门员、打长传的后卫、远射手——我觉得这几个位置最先能感受到区别。”
从 1970 年代起，Adidas 会为每届世界杯设计一款新球。头几十年主要改的是外观：1986 年墨西哥世界杯的球印了阿兹特克神庙图案，1994 年的球用了太空元素纪念登月 25 周年。结构上也有改进，比如升级了泡沫内芯、提高了防水性能，但基本设计始终没变——32 块五边形和六边形拼板缝在一起。
2006 年德国世界杯打破了这个传统。Adidas 推出的 +Teamgeist 球只用了 14 块弧形拼板，而且不再缝合，改用热粘合。戈夫说这种设计能更好地隔绝水分，防止球在比赛中越踢越沉。差不多从那时起他开始研究足球。之后这些年，Adidas 每届都在改——换纹路、减拼板——变化大到足以影响比赛，他和同事就一路跟着测。
球在空中怎么飞？
戈夫很早就发现，分析足球的飞行轨迹数据可以推算出它的阻力系数——这个数字决定了球在某个速度下飞行时受到多大的空气阻力。之后他开始和日本筑波大学的团队合作，每出一代世界杯新球就测一次，看设计变化怎么影响球的飞行。
实验方法这些年刻意保持不变。负责实验的浅井武（Takeshi Asai）教授说：“保持连续性很重要，这样新数据才能跟历史数据做比较。”具体做法是把球固定在一根金属杆上，连接到一台叫“力平衡仪”的设备。风洞吹出的风速从每秒 7 米到 35 米不等，跟真实比赛中球的速度一致，设备同时测量球受到的阻力和升力。
团队会用不同朝向来测，“但测不了太多次，因为一颗 Trionda 要 170 美元。”戈夫说，而且每测一次球基本就废了。拿到阻力系数随速度变化的数据后，戈夫再写代码模拟球的完整飞行轨迹。
从 2010 年的“妖球”说起
团队的分析一直追溯到 2010 年世界杯用球 Jabulani。这颗只有八块拼板的球当时被球员骂惨了，守门员们尤其愤怒，说它的飞行轨迹诡异到离谱。一名球员告诉《卫报》，这个球会“邪门地往下坠”。
Jabulani 的关键问题是：太光滑了。它在高速飞行时阻力系数确实低，但球速一降到某个临界点，阻力系数就会猛然飙升，球急剧减速，出现那种让球员崩溃的诡异轨迹。这种突变在空气动力学中叫“阻力危机”。球面越光滑，这个突变发生的速度越高；如果在球面上增加缝线、凹槽等纹路，就能把突变推迟到更低的球速才发生，让球飞得更远、轨迹更好预测。
“高尔夫球为什么有凹坑、棒球为什么有 108 条缝线，道理一样，”戈夫说，“没有这些粗糙的特征，这些球被打出去或扔出去的距离会短很多。球面上必须有某种粗糙度，才能把阻力危机推到更低的速度。”
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还没人说话啊，我想来说几句
这款新球叫 Trionda，由 Adidas 制造。一组专门研究世界杯用球物理特性的团队已经跟踪这个课题 20 年了，最近他们对 Trionda 做了风洞测试。
Trionda 只有四块拼板，上面印着红、绿、蓝三色的枫叶、绿鹰和星星图案，分别代表三个东道国，拼板表面刻有深槽纹路。风洞实验的结果是：Trionda 在某些方面比前几代有进步，但踢远距离射门时球可能飞得没以前那么远。
“简单来说，Trionda 可能会让超远距离的传球和射门吃一点小亏，但它会让技术动作干净的球员受益——球的飞行轨迹更可预测了，”团队成员约翰·埃里克·戈夫（John Eric Goff）说。他研究运动物理学，即将到普渡大学担任工程实践教授。“守门员、打长传的后卫、远射手——我觉得这几个位置最先能感受到区别。”
从 1970 年代起，Adidas 会为每届世界杯设计一款新球。头几十年主要改的是外观：1986 年墨西哥世界杯的球印了阿兹特克神庙图案，1994 年的球用了太空元素纪念登月 25 周年。结构上也有改进，比如升级了泡沫内芯、提高了防水性能，但基本设计始终没变——32 块五边形和六边形拼板缝在一起。
2006 年德国世界杯打破了这个传统。Adidas 推出的 +Teamgeist 球只用了 14 块弧形拼板，而且不再缝合，改用热粘合。戈夫说这种设计能更好地隔绝水分，防止球在比赛中越踢越沉。差不多从那时起他开始研究足球。之后这些年，Adidas 每届都在改——换纹路、减拼板——变化大到足以影响比赛，他和同事就一路跟着测。
球在空中怎么飞？
戈夫很早就发现，分析足球的飞行轨迹数据可以推算出它的阻力系数——这个数字决定了球在某个速度下飞行时受到多大的空气阻力。之后他开始和日本筑波大学的团队合作，每出一代世界杯新球就测一次，看设计变化怎么影响球的飞行。
实验方法这些年刻意保持不变。负责实验的浅井武（Takeshi Asai）教授说：“保持连续性很重要，这样新数据才能跟历史数据做比较。”具体做法是把球固定在一根金属杆上，连接到一台叫“力平衡仪”的设备。风洞吹出的风速从每秒 7 米到 35 米不等，跟真实比赛中球的速度一致，设备同时测量球受到的阻力和升力。
团队会用不同朝向来测，“但测不了太多次，因为一颗 Trionda 要 170 美元。”戈夫说，而且每测一次球基本就废了。拿到阻力系数随速度变化的数据后，戈夫再写代码模拟球的完整飞行轨迹。
从 2010 年的“妖球”说起
团队的分析一直追溯到 2010 年世界杯用球 Jabulani。这颗只有八块拼板的球当时被球员骂惨了，守门员们尤其愤怒，说它的飞行轨迹诡异到离谱。一名球员告诉《卫报》，这个球会“邪门地往下坠”。
Jabulani 的关键问题是：太光滑了。它在高速飞行时阻力系数确实低，但球速一降到某个临界点，阻力系数就会猛然飙升，球急剧减速，出现那种让球员崩溃的诡异轨迹。这种突变在空气动力学中叫“阻力危机”。球面越光滑，这个突变发生的速度越高；如果在球面上增加缝线、凹槽等纹路，就能把突变推迟到更低的球速才发生，让球飞得更远、轨迹更好预测。
“高尔夫球为什么有凹坑、棒球为什么有 108 条缝线，道理一样，”戈夫说，“没有这些粗糙的特征，这些球被打出去或扔出去的距离会短很多。球面上必须有某种粗糙度，才能把阻力危机推到更低的速度。”
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