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东方早报:科学家眼中的足球

2012年6月13日 09:17

来源:东方早报 选稿:奚亮

  法国《世界报》Big Browser博客  

  任何人对于足球都有自己独到的视角,科学家自然也不会例外。伴随着欧洲杯的升温,法国的科学杂志《为了科学》刊发了一系列过往与足球息息相关的文字,其中涉及民族学、神经学以及物理学等多方面的内容。比方说,研究者认为,球场上仅仅有6%的摔倒是假摔,而当球队比分落后或者双方僵持不下的时候,这个比例会有升高的迹象。

  人们同样从研究者的结果了解到,对于门将来说,罚球门球的最佳上升角度是30度,因为这样有助于把皮球开到尽可能远的位置上。这个结果是有两方面的综合因素造成的,其一是皮球本身所受到的重力,而其二是皮球在空中运行期间的空气动力学效应(有与速度方向相反的阻力,也有在皮球旋转过程中的受力)。研究者从而得出结论:“像普拉蒂尼或者罗伯托·卡洛斯踢出的那些传奇任意球,必须要通过空气动力学效应才能解释得通,但是对于一般的任意球来说,却并不需要如此。”事实上,门将的开球并不总是可以踢得很远,而且并非沿着抛物线前进,因而每秒30米已经是一个足够穿越半场的理想速度,有记载的速度纪录则是50米每秒。

  最后,人们也了解到了这样的一个情况,即频繁使用头球对于大脑中连接各个神经元的神经线会有非常严重的损伤。根据统计,职业球员每年要使用1000次左右的头球,他们因而可能会和那些遭受头部创伤的人患有相似的症状,尤其是在认知能力上会有严重的衰退(这尤其体现在对于词汇的记忆上)。“人们能够从一些球员所接受的采访当中清楚地发现这一点。”一位供职于《大脑与精神》杂志的记者如是说。

  以下为法国科学杂志《为了科学》两篇相关文章节选:

  ●《门将发球的弧线》

  让·米歇尔·库尔蒂爱德华·基尔利克

  又是四年一度的欧洲杯时间,当我们沉醉于精妙的助攻,精彩的射门,或者是绝妙的直接任意球之际,让我们把目光投向一个不太引人注目的环节,即球门球。一般来说,门将通常都会尽量将球门球开过本方的半场,但是几乎从来没有球门球能够直接飞入对方的大门。这究竟是比赛的策略,还是身体无法达到的极限?为了回答这个问题,我们对于皮球运行的真实轨迹,以及它能够投射到的最远距离产生了浓厚的兴趣。

  事实上,在空中运行的过程里,皮球受到了两种作用力的影响,其一来自于重力,其二则来自于空气动力学的效果。一般来说,皮球的质量大约是450克,因而它会受到4.4牛顿垂直向下的重力作用,但是皮球所受到的空气动力学作用则更加复杂。

  这个空气动力学作用分两部分,第一部分是阻力,作用的方向与皮球运动速度相反,第二部分是一个垂直作用力,它同皮球自身的旋转、皮球表面的光滑程度都有密切的关系。这样的一个作用力我们可以暂且搁置一旁,因为当谈及普拉蒂尼或者罗伯托·卡洛斯那些传奇任意球的时候,我们需要借助空气动力学因素,但是对于一般的定位球而言并没有这个必要。●《球员们是否一直在欺骗》

  克里斯蒂安·布罗姆伯格

  举世闻名的欺诈行为甚至见诸足球的传奇章节中,最具代表性的莫过于1986年世界杯阿根廷队同英格兰队的比赛,马拉多纳用上帝之手打入那个决定性进球。人们与其说这些欺诈行为让足球蒙受代价,倒不如说判罚的方式本身就不是完全可靠的。主裁和助理裁判通过自己的眼睛发现手球的行为,并且判断该手球是不是蓄意为之。当球员摔倒在球场上时,裁判也应该判断该球员是不是合理抢断之后的假摔,还是对方球员犯规行为所导致。裁判的决定本身,就有很大的讨论余地和不同诠释方式,当比赛竞争白热化之际,球员假摔的尝试会大大增加,观众也会更多地在对方球员摔倒时,毫不犹豫地指责该行为是假摔,无论其本身真假。