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在大家看世界盃的時候，可能很少會注意到足球本身。「不都是圓乎乎的一個球嗎？」
但實際上，踢不好可能真的要怪球不行。2010年世界盃西班牙奪冠，真的很可能和球有關——南非世界盃的「普天同慶」（Jabulani）在空中飛行時的詭異莫測，讓靠遠距離長傳轉移的隊伍吃了不少苦，而善於地面短傳的西班牙則佔盡便宜。（至今還記得被西班牙的無限倒腳和哈維的短距離直塞支配的恐懼！）
自1970年起阿迪達斯設計的世界盃足球 | 阿迪達斯
每一屆世界盃，阿迪達斯都會推出新設計的足球，而球員們都會對它多少不滿。有的球可能太輕且很容易踢飛，例如2002年的「飛火流星」（Fevernova）；有的可能讓守門員們更難預測它的軌跡，如2006年的「團隊之星」（Teamgist）；足球微小的空氣動力學變化，可以影響球隊的表現。
這些，都和球的縫合形狀有關係。而研究空氣動力學的科學家，對此非常感興趣。
今年用的球是完美的足球嗎？
可能大家都注意到了，今年的球表面有著黑白灰的馬賽克紋路，這是一款向黑白電視時代復古致敬設計的球（黑白相間的球在黑白電視上更容易被發現）。不僅是印花向那個年代致敬，球表面的科學也是。
理想的足球是表面有突起的完美球體，其表面的精妙紋理足以輕微攪動周圍的氣流。雖然聽上去違反直覺，但足球表面的突起和球縫反而能夠使其受到的空氣阻力更小，幫助球在空中更加穩定地飛行。而傳統的足球是五邊形和六邊形縫合起來的，縫合的球縫恰好也能起到這樣的作用。
電視之星18 | 阿迪達斯
俄羅斯世界盃的「電視之星18」（Telstar 18）輕微的突起和六塊熱融合在一起的皮塊，可以防止非旋轉球飄忽不定的特性。和上屆的用球相比它不會沿著球場飛太遠，在空中的運動也稍有不同，但空氣動力學測試表明，總體來講它在空中更加穩定。
對新球的批評也不是沒有。到目前為止，「電視之星18」受到了一些守門員的批評，他們都是從去年11月開始使用新球的，但有些守門員對球在空中的運動及其表面觸感不滿。和其他類型的球員不同的是，守門員必須預測球的走向來堵截它，當球在空中飛行時，他們在場上的活動範圍是受限的，很難調整到理想的路線。這意味著守門員通常是最抱怨新設計的。（當然，德赫亞和卡巴列羅們並不能把這屆世界盃上的匪夷所思的失誤怪罪給球……）
今年的球會更「好踢」一些
「電視之星18」的球縫位置、球縫長度和表面突起等精妙的設計元素，都控制著球在空中的運動。
物理學教授約翰·埃里克·戈夫（John Eric Goff）通過風洞研究「電視之星18」的飛行屬性，繪出它的阻力曲線，以找出它可能在什麼地方下降和變向。
當任何物體在空中運動時，一層相對靜止的薄空氣會環繞在它周圍。這就是電風扇的扇葉會落灰的原因。當球慢速飛行時，空氣從足球表面平滑地流過，形成互不干擾的空氣層，這種狀態被稱為層流；而這時空氣會在球兩側直線距離最遠的兩個點分開。想像一個球從右到左經過表面，也就是從3點處飛到9點處。當空氣處於層流狀態時，空氣流動過球的表面，在12和6兩點分層流動，造成更多的空氣阻力。阻力加劇球的減速。
相反，當球高速運行時，空氣就不會分成層，而是亂作一團，在球的表面形成混亂湍流，在2和4兩點分開。這時風會沿著球的曲線「包」住球的後部，反而讓空氣阻力更小，使球可以在空中更久地高速飛行。
關鍵在於，飛行的物體周圍的空氣由湍流變為層流（相反也一樣）時有一個臨界點。不同的足球有不同的臨界點，球員可能會因此遇到麻煩。
約翰·埃里克·戈夫和兩屆世界盃用球（左：桑巴榮耀，右：電視之星18） | 約翰·埃里克·戈夫
2010年南非的「普天同慶」球有一個煩人的特點：湍流和層流的臨界點在約80km/h和72km/h之間，而這恰好是角球和自由球的速度範圍。空氣不同流動狀態間的轉化會使球受到更多空氣阻力，造成出乎意料的晃動和下墜。另外，「普天同慶」在長傳時的難以預測，而這一點幫助西班牙贏得2010年的世界盃冠軍——西班牙足球隊幾乎全部依靠精確的短傳，並不怎麼使用長傳。「這是球隊適應足球的完美例子。」戈夫說。「普天同慶」是第一個只有六道球縫的球，儘管它的表面材料較為粗糙，但整體還是太光滑了。
今年，世界盃的官方用球應該不會像2010年一樣影響冠軍歸屬。在風洞測試中，戈夫發現「電視之星18」不會在空中飛行時像「普天同慶」一樣晃動。它的空氣動力學屬性和「桑巴榮耀」非常相似， 「桑巴榮耀」比「普天同慶」多了68%的球縫以改變球周圍的氣流。而「電視之星18」更先進。戈夫發現，「電視之星18」周圍的空氣轉化為分流層的速度點比較低（61.2km/h），所以並不會在角球、長傳和自由球的速度上產生太大的變化，讓球更為可控。
在設計「電視之星18」時，阿迪達斯試圖創造能在空中儘可能穩定且有規律飛行的足球。「球的構造加強了球被踢時的受力分布和反應的穩定性。」一名阿迪達斯的工作人員在聲明中表示，「球的表面材質也使球的飛行、觸感和表面滑動達到最優。」
細微的區別，能在比賽中發現嗎？
儘管「電視之星18」和「桑巴榮耀」存在諸多相似性，兩者的幾處差異也會影響比賽，空氣動力學工程師菲羅茲·阿拉姆（Firoz Alam）說。他也對「電視之星18」進行了風洞測試。
「當球員們短傳時，他們必須要更用力一些，因為球的速度在60km/h時，它的空氣阻力比「桑巴榮耀」的更大。」阿拉姆說。
而在射門的時候，球員可能需要踢得更輕一些。相比「桑巴榮耀」，「電視之星18」在65km/h到80km/h的速度範圍時，它在空氣動力學上更有效率，踢太重有可能會更容易踢飛。超過90km/h時，兩種球的感覺就差距不大了。
德國門衛曼努埃爾·諾伊爾 | Foot The Ball
然而，在戈夫的風洞測試中，他和他的團隊注意到，「電視之星18」在更高速飛行時會遇到更多阻力，他們預測長傳球會少飛行大約8%或9%的距離。這意味著德國門衛曼努埃爾·諾伊爾可能不會像4年前一樣，在大腳解圍方面發揮那麼大的作用。戈夫說，「你會看到他大力把球踢出，但在這屆世界盃上，你可能會注意到有時球不會飛行那麼遠。」
踢得不好不要怪球啊！
即使球的飛行距離可能會稍短一些，「電視之星18」的新變化使它更均衡。阿拉姆和他的團隊發現，球的飛行距離與踢到位置處有無球縫有關係，但 「電視之星18」沒有這麼明顯的變數。
「電視之星18」球縫的總長度約4.3米，比「桑巴榮耀」多了大約1米。更長的球縫和更對稱的球塊，使球不管怎麼轉動都露出同樣長度的球縫。「另外那兩種球不是這樣的（指「桑巴榮耀」和「普天同慶」），它們轉動時露出的球縫長度有明顯不同。」他說。
圖 | 搜狐體育
「我們發現，『電視之星18』表面的溝壑和突起非常規律，而且有點平。」阿拉姆說。球表面的突起不像「桑巴榮耀」那樣突出，球縫也比過去更窄更淺。更長的球縫，更有規律的球塊結構、突起和球縫形狀，所有這些元素構成更對稱、更均衡的足球。阿拉姆說，「我們認為它會有更穩定的飛行。」 他還表示，由於俄羅斯的11個球場都在同一海拔，球在所有比賽中的使用效果應該都一樣。
因此這屆世界盃上，如果再有奇怪的傳球和糟糕的射門，都別再怪足球了，設計師已經足夠努力啦！
作者：Dyani Sabin
翻譯：李詩穎
校對：EON
編輯：李子李子簡訊、Ent
一個AI
為了讓你們多從自己身上找原因，球有多努力？！
