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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

张伯礼院士揭秘“未阳人”：没“阳”或与这些因素有关******

　　张伯礼院士揭秘“未阳人”——

　　没“阳过”可能与这些因素有关

　　无论没“阳过”的人，还是已经“阳过”的人，都不能放松警惕，要坚持科学佩戴口罩，乘坐公共交通工具更要注意个人防护；在春节期间，尽量减少走亲访友、串门聚会；有基础病的高龄患者应及时接种疫苗和加强针；老人、孩子、孕产妇等重点人群要尽量减少外出，避免感染或再次感染。

　　——张伯礼 中国工程院院士

　　【答“疫”解惑】

　　◎本报记者 陈 曦

　　随着各地新冠病毒感染高峰陆续过去，大部分人已经“阳康”或在“阳康”的路上。不过也有部分人，正常上班、生活，从始至终就没有“阳过”。

　　不少人分析，没“阳过”的人是身体好，免疫力高，不受病毒侵害。也有人觉得，目前感觉自己还没“阳过”的人有的可能已经感染过了，只是身体没异样而已。那么事实到底是怎样的呢？

　　做好防护、接种疫苗或是关键

　　“抛开尚在研究探索中的基因因素，理论上身体更健康的人群相对于体弱的人群更不易感染病毒。”中国工程院院士张伯礼表示，“但我们在实践中观察到，由于新冠病毒感染力较强，是否感染新冠病毒与患者的身体因素关系相对较小，而与采取的防护措施是否完备、生活习惯是否良好关系更大。”

　　看看没“阳过”的人群，其日常保护措施大都比较到位，能够做到科学佩戴口罩、勤洗手，甚至随身携带酒精消毒，尽量避免与公共物品进行接触，减少摘下口罩的次数；日常生活规律，均衡健康饮食，生活路线规律，避免前往人多的场所，不进行非必要的人员接触，不仅注意在工作单位的防范，也注意家庭内部的消毒。

　　“此外，未感染人群中有相当数量的人已经完成了新冠疫苗和加强针的接种，对新冠病毒有一定的预防作用，降低了感染的概率。”张伯礼说。

　　不过张伯礼也表示，有些没“阳过”的人群，也可能是感染后无明显症状表现，也可能是没有及时进行核酸检测。

　　北京佑安医院感染综合科主任医师李侗曾在1月6日接受媒体采访时指出，这波疫情中，体感上没“阳过”可能存在很多情况，其中就包括有的人感染后没有出现症状，是无症状感染者。有的人在这波疫情之前就曾感染过，体内有抗体，而自己没注意到。

　　“无论没‘阳过’的人，还是已经‘阳过’的人，都不能放松警惕。”张伯礼提醒，要坚持科学佩戴口罩，乘坐公共交通工具更要注意个人防护；在春节期间，尽量减少走亲访友、串门聚会；有基础病的高龄患者应及时接种疫苗和加强针；老人、孩子、孕产妇等重点人群要尽量减少外出，避免感染或再次感染。

　　“未阳人”的基因是否与众不同

　　“当前的确有研究表明，不同类型的白细胞表面抗原与病毒的结合能力有差异，有些能快速识别、快速清除病毒；有些则与病毒结合不佳，使病毒在身体中更易复制传播。”张伯礼介绍。

　　目前有专家团队在对疫苗有效性的实验数据分析过程中发现，白细胞表面抗原类型与新冠疫苗抗体应答和突破性感染风险之间存在关联，这表明的确有一些人拥有特定基因型，使他们更不容易感染新冠病毒，如HLA-DQB1*06等位基因。

　　英国牛津大学一项覆盖1076名新冠疫苗接种者的研究表明，在新冠原始株和阿尔法变异株流行期间，携带这一基因的人感染机会为未携带者的63%。

　　相对地，也有一些人拥有更容易感染

　　且更容易发生重症的基因，如HLA-B*46:01等位基因。

　　“这些基因在中国乃至世界的携带者数量均较低，所以绝大多数人既不具有易感基因也不具有抗感基因。”张伯礼说。

　　“除此之外，白细胞、干扰素、T细胞的相关调控，细胞的ACE2受体发生突变或者受体先天缺乏也可能会影响新冠病毒的易感性，从而降低感染概率。”张伯礼说，因此部分人群能够保持阴性并不能完全确定为基因因素，仍需要更多的实验数据和临床资料的支持。

　　张伯礼表示，虽然“天选之子”的比例并不大，但是其对未来疫苗和药物的研发或将产生很大的帮助，也给未来的疫情防控策略及方向提供了新的思路，因此也需要重视对这类“先天不感染者”的深入研究。

　　相关链接：

　　面对新毒株

　　没“阳过”的人会比“阳康”的人更脆弱吗

　　春节将至人员流动增大，没“阳过”的人如果面对新毒株会比“阳康”者更脆弱吗？

　　北京佑安医院感染综合科主任医师李侗曾表示，感染新冠病毒后，人体会产生抗体。感染过新冠病毒后3到6个月内，一般不会二次感染。但抗体水平会随着时间的推移而逐渐下降，这时候，谁的免疫力强，抗体水平下降得慢，谁就会获得更长时间的“保护”。

　　感染后病情的轻重与病毒的致病力有关。目前，奥密克戎各变异株的致病力相差无几。如果是曾经“阳过”的人再次感染，病情可能会相对第一次感染更轻。没“阳过”的人感染，病情也会与其他人第一次感染时程度类似。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）