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。

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　　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

上海政协委员热议“元宇宙” 冀促长三角协作******

　　中新社上海1月11日电 (范宇斌)“上海应更注重市内各区之间和与长三角重点省市之间的协同合作，通过强化合规监管有力引导市场主体有序竞逐‘元宇宙’新赛道，真正达到强化实体经济韧性的目标。”上海市政协委员、中国国民党革命委员会上海市委员会秘书长翟骏11日接受中新社记者采访时说。

　　正在此间举行的2023年上海市两会上，“元宇宙”成为热词。《上海市培育“元宇宙”新赛道行动方案(2022-2025年)》于2022年7月发布，为上海抢先布局“元宇宙”新赛道指明了方向。

　　针对上海实际，翟骏指出，上海应注重区域分工，立足各区禀赋优势，确定差异化主攻方向，加快塑造“元宇宙”产业生态核心竞争力。

　　例如，闵行可推动“元宇宙+数字电竞”创新应用；浦东可实现“元宇宙+智能制造”示范应用；长宁可构建“元宇宙+智慧生活+数字服务”试点应用；青浦可建设“元宇宙+虚拟会展+数字贸易”试点应用……

　　“在抢先布局‘元宇宙’新赛道过程中，上海与长三角重点省市协同合作方式有待进一步明晰。”翟骏说，长三角近沪城市都希望上海发挥龙头作用，带动本地相关产业嵌入长三角“元宇宙”大产业版图。

　　“要推进开放合作，谋划上海与长三角省市产业协作网络。”翟骏建议，上海可与长三角重点省市之间建立政府和企业层面的常态化沟通机制；加快搭建合作平台，推动长三角重点省市间企业资源与创新资源合理有序流动配置，强化城市间的协同合作；强化政策协同，放大长三角一体化政策红利。

　　“要警惕‘元宇宙’概念过分炒作、无序炒作，导致部分企业‘脱实向虚’。”翟骏指出，当下政策导向应立足于鼓励企业开展“元宇宙”产业相关的核心技术研发攻关与应用场景方案搭建，从而达到“以虚促实”的目的。“需要警惕的是，部分企业可能将自身包装成‘元宇宙’概念企业，通过生产粗制滥造产品和‘伪元宇宙’服务来赚取‘快钱’或者骗取政府短期扶持政策等。”

　　2023年上海市两会期间，中国国民党革命委员会上海市委员会提交了题为《筑牢“元宇宙”发展的“规则底座”》的大会书面发言，认为“元宇宙”作为数字经济最新场景，是全球产业调整的新机遇，要在识变中应变，解决“元宇宙”发展中的关键问题。

　　如何构建“元宇宙”的底层秩序？该份建言的执笔人、上海市政协委员、上海交通大学凯原法学院教授程金华表示，“元宇宙”产业发展要尊重市场和技术规律，法律介入需宽严适度；“元宇宙”市场流通要抓住发展重点和堵点，法律保障需审时度势；“元宇宙”权益保护要兼顾市场发展与安全，法律救济需多元平衡。

　　“‘元宇宙’不只是一个技术问题，它涉及到人类生活生存的心理范式转变，甚至关系到人类未来的命运。”上海市政协委员、民进会员、上海市水务局科技发展处一级调研员崔海灵说，要用好技术，以虚促实，同时要注重从哲学、伦理学、心理学、脑科学、社会学、法学等领域协同推进。

　　崔海灵建议，高校与“元宇宙”技术头部企业可以协同组建联合实验室，开展跨学科研究，围绕人机交互新技术、数字资产监管、数字空间风险及外溢治理等进行先导性研究，为未来有关法律法规和标准制定提供依据。

　　上海市政协委员、商汤科技董事长兼CEO徐立表示，“作为一种新兴业态，‘元宇宙’有望成为下一代生产力工具，赋能千行百业。在发展过程中，首先要凝聚认知共识，在相关技术和应用尚未成熟的情况下，竞逐‘元宇宙’新赛道可以边发展边规范，先行先试，不断探索规范技术边界。”