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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。
END
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
东西问丨霍巍：为什么西藏文明轨迹始终向东发展？******
中新社成都1月17日电 题：为什么西藏文明轨迹始终向东发展？
——专访四川大学中国藏学研究所所长霍巍
中新社记者 贺劭清 岳依桐
中国西藏地区的文字出现于公元7世纪吐蕃王朝建立以后，此前漫长的时段无文献可据。由于传统藏学研究主要依赖汉、藏文献和极少量的吐蕃金石、简牍材料，无法解决考古学上关于西藏人类起源、农业起源、文明起源的关键性问题。经过数代中国考古工作者接力，这些问题实现突破，西藏考古的话语权逐渐转移到中国学者手中。
科学考古证据显示，西藏的文化和文明始终和中国内地紧密联系，为何其文明轨迹始终向东发展？西藏考古如何为全人类提供“高原文明”独一无二的世界样本？四川大学历史文化学院院长、四川大学中国藏学研究所所长霍巍日前就此接受中新社“东西问”独家专访。
现将访谈实录摘要如下：
中新社记者：西方考古工作者在西藏地区的考古工作有何建树与局限？中国对西藏地区的考古工作最早可追溯至何时？
霍巍：西藏考古可以说是一门国际显学，在西藏和平解放前，以“藏学家”身份进入西藏进行“考古”“探险”活动，可以说是西方学者的“专利”。其中代表人物是意大利人朱塞佩·杜齐，他在西藏佛教艺术研究、西藏西部的部分遗址考察方面做出了一定成绩，但总体而言，科学性不强，比较零散、不成系统，且大部分工作以地面采集、寻访为主。
虽然西方学者曾一度开启西藏考古之门，但真正科学意义上的西藏考古工作是在西藏和平解放之后才真正兴起。以著名考古学家童恩正教授在西藏昌都卡若发掘了新石器时代的卡若遗址为标志，西藏考古进入地下发掘阶段。
这个距今约5000年左右的遗址，第一次将西藏高原史前人类生存活动的科学证据揭露于世。原来早在新石器时代，西藏高原已有定居人群。他们用骨针缝纫衣物，会种植小米(粟)，制作陶器，甚至还会用动物骨头、陶器残片和远方输入的海贝制作精致的装饰品。考古工作者在获取大量科学材料的同时，提出了卡若遗址的先民与中原文化、黄河流域新石器时代文化之间相互交流的问题。
西藏博物馆展出的西藏卡若遗址房屋遗迹复原微缩实景。来源：视觉中国中新社记者：西藏考古的话语权，如何从西方学者逐渐转移到中国学者手中？
霍巍：在各民族考古工作者不断努力下，中国在西藏考古学上关于人类早期文明最主要的三大关键性问题，即人类起源、农业起源、文明起源，这些过去西方学者很少涉猎、且缺乏科学考古材料的领域不断取得突破。西藏考古的话语权逐渐转移到中国学者手中。
举例来说，早期人类是什么时候踏上青藏高原这个问题，西方学者几乎无解。近几年通过中国学者的努力，我们可以有把握地讲，距今5万年前左右，人类已经定居在青藏高原，开始了他们的文明创造。在5000年前左右，已经有了像卡若遗址这样的新石器时代农业聚落，人们在这片土地学会种植小米，随后引进了青稞。
即使是进入有文献记载的西藏历史时期，考古学仍然在很大程度上改写、丰富着西藏历史。如我们在中尼边境吉隆发现的唐代官方使节王玄策所建《大唐天竺使出铭》石碑。这块石碑的发现是目前实证唐—吐蕃—天竺道路的唯一实物证据，比今天大昭寺前的唐蕃会盟碑要早出一百多年。
这项20世纪以来中印交通史、唐蕃交通史上最为重大的考古发现，说明中国学者利用天时地利之便，在西藏考古领域不断取得新成果。目前中国考古工作者提出的关于象雄考古、吐蕃考古、高原丝绸之路考古、西藏佛教石窟寺考古等前沿性的学术课题，已引起国际藏学界高度关注，其研究成果日益得到中外学术界的高度认同。
中新社记者：《大唐天竺使出铭》是否实证了传奇人物王玄策的存在？能否展开讲讲这一石碑的出土过程和意义？
霍巍：文献曾记载，在吐蕃时期，也就是公元7世纪左右，中印之间有一条重要的国际通道，唐代使节王玄策曾利用这条通道前往印度。王玄策第二次出使时，遇上天竺内乱。王玄策和他的副手在吐蕃松赞干布、文成公主以及泥婆罗的帮助下，帮助天竺平定内乱，完成了这项出使工作。
虽然在不少海内外的民间故事中，王玄策常以“大唐第一猛人”的形象出现，但在《大唐天竺使出铭》发现前，学界对唐代中西交往史存在诸多疑惑，无论是王玄策，还是关涉出使路线的蕃尼古道，都对其存在与否有着极大质疑。中外考古工作者曾多次探寻这条古道的遗迹，如19世纪末法国学者烈维·格里逊为了寻找王玄策当年在印度耆崛山所建碑铭的遗迹，曾经亲临实地考察，但最后却不得不“顾此山草木蔓愆，攀登甚难，失望而返”。
1990年6月，我们在吉隆考古调查期间，在当地民众帮助下，寻访到了一块宽81.5厘米、残高53厘米，悬挂着哈达、涂满了酥油的碑刻。老乡长告诉我们，当地藏族民众对这块刻有汉字的“石头”十分崇敬，认为是可以保佑地方平安的“神灵”。
《大唐天竺使出铭》碑铭局部。受访者供图擦洗碑刻后，碑上的文字逐渐显现，首先映入眼帘的便是用篆字书写的额题“大唐天竺使出铭”。这方碑刻虽已残损，但还残留有阴刻楷书24行，从书法和格式上都具有唐代碑铭的特点。经考证，它记录了王玄策第三次出使，是目前西藏发现的年代最早的唐代碑铭，也是唐—吐蕃—天竺道路的重要实证。
中新社记者：为什么西藏文明的轨迹始终朝东发展？西藏考古如何为全人类提供了“高原文明”独一无二的世界样本？
霍巍：青藏高原是地球上平均海拔最高的地区，长期被认为是“人类生命禁区”。西藏考古的科学发现，用大量实物证据打破了这一神话，并提供了早期人类为什么能适应高原、在高寒缺氧的情况下生存发展的人类学依据。
此外，西藏考古还从文化特征上，向世界展示生活在高原上的人群，如何通过他们的艺术创造，在宗教、美术、哲学等方面形成自己的文化特色，成为了非常重要的西藏文化符号。
金刚亥母。刘宝成 摄通过西藏考古还让我们看到，从史前时期到各个历史阶段，生活在这片高原的人们，他们总体的发展趋势是东向发展，和内地紧密联系在一起。
如早在5000年前，卡若遗址的先民就已经和黄河上游地区发生了很密切的联系；唐代的文成公主、金城公主进藏，带来了中原地区先进的宗教、文化、制度、典章、服饰和技术，促成吐蕃加速融入到以唐朝为中心的中华文化圈；元朝西藏纳入到中央行政管辖，从此奠定了西藏与中央政府之间的从属关系，直到明清民国都未曾改变。
这些历史事实都足以证明，西藏自古以来就是中国不可分割的一部分。如果我们问西藏文化的底色在哪里，西藏文化的底色是在东亚文化圈，是中华民族多元一体大家庭中的一员。(完)
受访者简介：
霍巍，现任四川大学历史文化学院(旅游学院)院长、四川大学博物馆馆长、教育部人文社会科学重点研究基地四川大学中国藏学研究所所长等职，任国务院学科评议组考古学科召集人之一、国家社科基金评委、教育部本科教学指导委员会委员、中国考古学会理事、四川省史学会副会长、四川省博物馆学会副理事长等学术职务。
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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