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·中外对话｜恢复面对面沟通，中美关系将取得实质性改善吗？******
继中美元首11月在巴厘岛举行会晤后，本月11日至12日，中国外交部副部长谢锋在河北廊坊同来访的美国国务院亚太事务助理国务卿康达、白宫国安会中国事务高级主任罗森伯格举行会谈。这是两国工作团队的又一次面对面沟通。中国外交部发言人12日表示，双方一致认为会谈是坦诚、深入、建设性的，同意继续保持沟通。
中美如何把握好当前的时间窗口，更好地促进对话和交流，推动两国关系重返稳定发展轨道？中新社“东西问·中外对话”邀请美国战略与国际问题研究中心(CSIS)高级顾问甘思德(Scott Kennedy)和北京大学国际关系学院教授、美国研究中心主任王勇展开对话。
王勇表示，中美两国领导人巴厘岛会晤之后，中美关系存在着一种“重置”的可能性。他认为，至少中美现在都感到需要去管控彼此的分歧和竞争，争取在可以合作的领域加强合作和沟通。
视频：【东西问·中外对话】北大王勇教授 ：中美科技创新不是“零和游戏”来源：中国新闻网
不久前亲身到访中国，与北京和上海等地各界人士展开深入交流的甘思德认为，要解决两国当前存在的“回音室”效应，必须有面对面的交流，只有两国学者等各界人士更多往来于对方国家，才能有更加丰富、公开的对话和交流。
对话实录摘编如下：
中新社记者：中美双方在科技创新领域是不是“零和”状态？
王勇：中美之间科技创新符合市场规律，一直互补互促，你追我赶。过去20年以来，美国的资本投入、技术、理念极大促进了中国创新企业的发展，也收获了巨大的利益。借助中国市场，中国企业在大数据、人工智能、互联网经济方面取得非常大的进展。
9月1日，2022世界人工智能大会在上海拉开帷幕，集中展示全球人工智能发展成果。 中新社记者 汤彦俊 摄尽管目前两国存在很多竞争，但在产业创新方面，中美仍是互补的，有非常多的共同利益。就拿芯片产业来说，中国占到全球芯片消费的60%左右。美国目前加强所谓的芯片供应链弹性，让其他的国家和地区在美投资。但最后如果中国不买美国的芯片，美国的芯片企业就失去了中国的市场，会对美国芯片制造业与研发造成非常大冲击。最后由于利润的下降，芯片研发的速度会放慢，又反过来损害美国所谓的国家安全利益。
如果单纯从经济和市场的角度来看，中美之间合作会继续进行。遗憾的是，美国政府正在用政治和国家安全的逻辑取代经济和市场的逻辑。希望美国纠正这种偏执的决策思维方式，选择遵循市场的规律。
甘思德：要恢复比较稳定的关系，强调比较优势，加强科技合作等，两国都要做一些让步和调整才行。
中新社记者：新冠疫情以来，中美之间的面对面对话减少，沟通渠道不够理想，经济领域存在有限“脱钩”的风险，民间层面的人文交流和往来也受阻，我们应该如何改善这个状况？
甘思德：我发现华盛顿和北京处于一个“回音室”的状态，无法得到新的一手信息，所以很难改变这些共识。因此，双方的误解增加，感情下降，日渐疏远。
要解决这些问题，必须要有面对面的交流，通过网上的交流完全不够，反而会增加误会。只有你愿意登上飞机，到别国待一段时间，融入社会进行交流，你才有机会真正地听到别人在说什么，知道他们为什么作出一些选择。
我们需要王勇教授到美国来，美国的中国问题专家去中国。只有我们这么做，才能有比较丰富、公开的对话和交流。
视频：【东西问·中外对话】美智库专家：美中需增强面对面交流，打破“回音室效应”来源：中国新闻网
王勇：甘思德教授上次来北京访问，是在疫情之后，在美国学者当中，至少是最早的(一批学者)之一。对于促进恢复中美之间的人文与学术交流起到非常大的作用，我个人对他的勇气和耐心非常佩服。
如果甘思德教授的同事能发出邀请，(如果)条件允许，我非常乐意跟其他中国学者一道访问美国，继续我们的对话。
中新社记者：近来中美之间似乎释放了一些希望重新规划和定位双方关系的信号。两位如何预判未来中美关系走向？
甘思德：我在北京和华盛顿碰到的好多人已认识到这点，两方已经知道必须加强沟通，也有足够的政治空间进行对话，在某些问题上调整自己的政策。
中共二十大结束到美国中期选举结束之后，中美关系开了一个窗口。我们要抓住机会，谈一谈该如何减少误解，对某些具体问题采取对策，提高双方的互信。应该抓住中美元首在巴厘岛会晤的机会，加强沟通。比如说，我们能不能对经济问题进行定期的磋商。以前有各种各样的机制，例如中美商务部的定期开会，一年一次的两国政府经济与战略对话。我肯定是比大部分在华盛顿的人，要乐观一些。
王勇：现在受到疫情和美国国内政治的影响，中美实际上是缺少沟通和战略互信。但从理性的角度来看，中美两国之间经济优势互补，是天然的合作伙伴。作为安理会两大常任理事国，中美对于地区和全球和平与稳定负有特殊的责任。中美之间存在着非常大的相互学习借鉴、开拓文明互鉴的空间。
中美之间的出路就是增进相互理解，相互欣赏，甚至相互赞美，看到对方的优点，学习对方的长处，在自己的治国理政当中避免不好的地方。基于这种善意和理解，中美关系还有很多出路。我对此相对谨慎乐观。
中新社记者：美国国务院亚太事务助理国务卿康达、白宫国安会中国事务高级主任罗森伯格此次访华，与中国外交部副部长谢锋举行会谈。如何看待会谈的作用？会谈能够给中美关系带来实质性改善吗？
王勇：中美两国领导人巴厘岛会晤之后，中美关系出现了比较大的变化，存在着一种“重置”的可能性。至少中美现在都感到需要去管控彼此的分歧和竞争，争取在可以合作的领域加强沟通和合作。
中美关系之所以出现这种变化，一方面是国际社会的期望，希望中美作为两个大国能够坐下来，为稳定关系，减少双方竞争失控可能对地区和国际秩序所造成的破坏而努力。另一方面， 中美作为全球最大的两个经济体，在稳定和防止全球经济进一步下滑方面负有特殊责任。双方有理由加强宏观经济协调，在能源和粮食安全等方面寻求合作，同时在气候变化等全球性问题上也可以加强合作。
反之，中美之间如果不能管控分歧、竞争，导致失控、擦枪走火，将最终损害两国的利益。从这个意义上讲，减少误判、管控分歧，为竞争装上“防护栏”非常重要，符合双方的利益。
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