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                    《科學畫報》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

                    由中國科學社于1933年8月創刊,距今已有80年的歷史?!犊茖W畫報》在80年的辦刊歷程中,形成了通俗生動、圖文并茂地介紹最新科技知識,形式多樣地普及科學技術的特點,對提高廣大群眾的科學水平,啟發青年愛好科學、投身科學事業起了很大的作用,當今的不少著名學者、教授、科學家,青少年時代都曾受到它的熏陶和啟發。

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                    完美的足球

                    2020-11-02 13:17:00

                      我們心目中理想的足球應該要又圓又輕,還要足夠堅固,絕不能輕易就被踢壞了??茖W家費了很大腦筋,才設計出越來越完美的足球。

                    足球

                      好的足球,并非自古就有

                      在歐洲,早期的足球是把豬膀胱吹大作為內膽,再在外面包裹一層真皮制作而成的。豬膀胱當然不是標準的圓球體,所以那時的足球表面很粗糙,疙疙瘩瘩的,而且每個足球的尺寸還不一樣大。在古代的美洲,瑪雅人和阿茲特克人用實心橡膠制作足球。這樣的足球又大又重,球員被砸傷甚至砸死的事故時有發生。

                      19世紀50年代,發明家查爾斯·古德伊爾想出了一個辦法,他把橡膠切割成一條一條的,然后拼接縫制成一個幾乎標準的圓球。這就是當時最新款的足球,它很快就取代了豬膀胱做成的足球。到了20世紀40年代,生產商又在足球上加裝了閥門,使充氣更加便捷。

                      單單改良內膽還不夠。由于足球表面使用的是真皮材料,而真皮很容易吸水,所以足球在下雨的時候,或者場地濕漉漉的時候就會變重。生產商試著在表面涂上一層防水材料,但是收效甚微。最終,人們把表面材料替換為防水的合成革,使得足球在任何天氣下都能保持輕巧和干燥。

                      現代的足球在內膽和表面之間還多了一層織物,這是為了使足球更加堅固耐用。還有的足球加入了泡沫材料,這是為了讓它具有更好的彈性。大部分足球也不再采用手工縫制,而是用膠水或熱黏合的工藝將面板拼接起來。

                    足球

                      該用誰的球

                      早期的足球,每一個都是手工制作的,所以天底下沒有一模一樣的兩個足球。

                      1930年的第一屆世界杯就因此爆發了矛盾。決賽前,烏拉圭和阿根廷兩支球隊為了到底該用誰帶來的足球爭論得不可開交。于是他們在上半場使用了阿根廷隊的足球,下半場則使用了烏拉圭隊的足球。

                      起初,阿根廷隊以2:1領先。但是當比賽用球換成了烏拉圭隊的足球之后,烏拉圭隊反超了比分,最終以4:2獲勝。很多人說,烏拉圭隊能贏下那屆世界杯,與其說是球員的功勞,倒不如說是球的功勞。

                      新星般冉冉升起新式足球

                      1962年,丹麥守門員艾伊爾·尼爾森把20個六邊形和12個五邊形縫制在一起,制作成一個更圓的足球。這種樣式的足球即使被踢打很多次,依然能保持最初的形狀。

                      尼爾森設計的這種足球也成為1970年世界杯的官方用球。它有一個名字,叫“電視之星”(Telstar),這個名字取自世界上第一顆傳遞電視信號和電話信號的衛星——美國的“電星”通信衛星。

                      完美了嗎

                      后來,足球生產商接連嘗試了許多種不同的足球設計,可惜事與愿違。

                      2010年世界杯的官方用球“普天同慶”(Jabulani)集眾多高科技于一身。許多科學家都參與了它的設計?!捌仗焱瑧c”有8個帶弧度的面板,用熱黏合技術拼接在一起,制作技術非常先進。但是球員們并不買賬,他們說用這樣的足球來比賽簡直是一場災難,球的運動軌跡很奇怪,不合常理,好像被鬼魂附體了一樣;守門員也錯失了很多次明明很簡單的撲救。問題出在哪里呢?

                      相比于有著32塊面板的“電視之星”,“普天同慶”的面板數更少,也沒有縫制的針腳,顯然更加光滑。事實上,這正是問題所在——“普天同慶”的表面過分光滑了。

                      科學家在風洞中測試“普天同慶”時發現,球的后側產生了一個氣體漩渦,正是這個漩渦給足球施加了一個額外的作用力。而表面相對粗糙的球在運動中不會遇到這個由氣體漩渦導致的作用力,所以它在空氣中的運動會輕松很多。

                      2018年,俄羅斯航天員在國際空間站測試了最新設計的足球——“電視之星18”。這個經歷過太空演練的足球隨后返回地球,用于2018年世界杯的揭幕戰。航天員在太空中踢球時會有何感想呢?估計他會想:“在零重力的環境中踢球太省力了!”

                      文/水水

                    本文來自《科學畫報》

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