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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

来呀，欢迎你到元宇宙来旅游！******

　　拥挤的人潮、高昂的旅行成本……如果可以在元宇宙里旅行，或许就不用有这样的烦恼了！近日，在线旅行社Booking对32个国家或地区的24,179名受访者进行了调查。结果表明，元宇宙作为最新的亚加密生态系统之一，将深刻影响2023年现实世界的旅行选择，最有可能在其中尝试旅行体验的是Z世代（45%）和千禧一代（43%）。

　　除了相对成熟的视觉技术，借助触觉反馈等支持技术，用户可以足不出户即可体验沙滩和热带阳光。元宇宙旅行真的要来了，你准备好了吗？

图源：pixabay

　　01

　　元宇宙助你解锁更多旅游“姿势”

　　数字孪生建模、3D渲染、全息成像等多种技术手段为虚拟空间的旅行注入了崭新活力。从点到线，从线到面，再到立体空间，技术助力景区生成数字孪生体，甚至形成景区之间相互连接的3D数字空间网络。

　　可以从“上帝视角”欣赏山川河流的美景？

　　2022年11月，全球首个景区元宇宙平台“张家界星球”测试版在中国湖南正式发布。通过5G、UE5游戏引擎开发、云端GPU实时渲染等多种融合技术，构建了张家界景区数字孪生世界，展现大自然亿万年的鬼斧神工，让旅行者飞行于如诗如画、如梦如幻的武陵源之间。

图源：pixabay

　　居家午后就可以进入一家虚拟博物馆，感受历史长河的辉煌与沉寂？

　　巴黎国家自然历史博物馆利用微软头显HoloLens 2“复活”已灭绝物种，推出沉浸式展览，在增强现实中展现剑齿猫、渡渡鸟、象鸟等动物，为残缺或是消逝的过去进行“虚拟的修复”，传递文化的力量。运用“非线性”的叙事方式，实现主体在元宇宙中的自由切换与跳转，形成沉浸式的互动体验。

图源：微软官网

　　美国纽约大都会艺术博物馆推出约40万件虚拟展品，与热门游戏梦幻联动，通过虚拟展品二维码将藏品导入到游戏中，在不同平台和场景中转换，突破了博物馆本身的空间限制，吸引着跨领域受众的注意力。

图源：pixabay

　　足不出户就能听一场千里之外的演唱会，看一场跨越半球的时装秀？

　　早在2020年，美国说唱歌手Travis Scott就在游戏《堡垒之夜》中举办了元宇宙演唱会，同时在线玩家超过1200万。这种沉浸式虚拟演唱会通过不断强化玩家的在场感，使玩家更加清晰地感知到与其他玩家、演出嘉宾的连接与共鸣，从而大获成功。

图源：Bilibili

　　瑞典快时尚品牌H&M在任天堂游戏《动物森友会》的动物保护区中举办虚拟时装秀，发布即将推出的动物友好时装系列，宣扬该品牌的可持续发展理念。

图源：WWD

　　02

　　旅途太孤单？虚拟人物可以时刻“陪游”

　　景区旅游虚拟人物一般根据景区人文、历史、地域等特点，通过动画设计出虚拟2D或3D的人物形象。虚拟人物在景点IP的营销上独具趣味性、新鲜感，并具有粉丝经济和视频流量等方面的优势。

　　游客可以在日本请虚拟人“coh”介绍东京涩谷，也可以在德国请虚拟人“Maia”用德语介绍波恩。通过5G和XR流媒体解决方案，手机平台可以实现多人实时体验和任务下达，让虚拟人物做我们的导游。

图源：网络

　　俄罗斯莫斯科航天博物馆甚至“养”了一只可爱的3D虚拟猫作为导游服务游客。游客需要先在手机上下载一款名为“瓦西卡和小星星”的软件。进入博物馆后，游客通过扫描展品附近特殊的二维码标签便可在手机屏幕上看见3D虚拟导游猫，听它讲述每个展品的故事。

　　元宇宙为旅游虚拟人物提供了一片广阔的性格塑造沃土，人文、历史和地域属性，使人物背景更丰满，更贴近生活。2021年，中国青岛动漫节推出虚拟偶像“海萌姬”，作为该活动的形象代言人，与“动漫岛”平台签署合作协议并正式进驻，展现青岛城市特点，开拓文旅市场。

图源：人民科技

　　未来，元宇宙下的虚拟人物生活在元宇宙城市，多维数字空间都能发现她的生存轨迹。采用全新的3D渲染技术，人们与虚拟人物的互动可在真实环境下；利用互联网海量的人格脱敏数据和AI算力，虚拟人物可以实现更贴近人性的人物性格塑造，可与人们开展亲切自然的对话和行为反馈，为人们带来新鲜的异地体验。

　　03

　　游玩结束，元宇宙纪念品怎么能少？

　　2008年区块链技术的诞生，为文旅业的虚拟纪念品提供了发展条件。

　　此前，迪士尼公司CEO表示，元宇宙是迪士尼首要考虑的战略之一。除了使用“现实场景中的虚拟世界模拟器”将公园内游客的个性化3D效果，投影到附近的墙面、物体上，迪士尼还授权NFT收藏平台VeVe,发售包括《玩具总动员》《怪兽电力公司》《汽车总动员》《超人特攻队》等经典动画角色NFT。上架不到一天，54995件NFT全数售罄。

图源：pixabay

　　2021年，波罗的海航空公司发布其首批NFT，样式类似于一张明信片，描绘了一架空中客车飞机在拉脱维亚的一个小镇上空飞行。首批发布的NFT为100个，每张图片稍有区别，这些NFT在交易平台OpenSea上发布。随后，澳洲航空公司也宣布发布他们的NFT数字艺术收藏品系列，澳洲航空公司还将向其初始购买者授予澳航积分，这些积分可用于兑换机票。

图源：pixabay

　　很多人在旅行或参加某个重要的活动后，都喜欢把门票精心保存。因为门票设计往往具有艺术感或独特性，极具收藏价值。如，北美科切拉音乐节（Coachella）推出名为“Coachella Keys Collection”的NFT，作为纪念品和终身通行证。

图源：网络

　　除了这种形式，文旅纪念品还可以基于景区独有资源，以及旅客参与体验的时空属性，形成专属旅客的数字纪念品NFT。数字纪念品可以发布到元宇宙数字化艺术品网络中，景区拥有数字纪念品的版权，而游客通过购买获得其所有权。

　　借助元宇宙，你最想去哪里旅行？

　　审核：张宁  策划：李政葳 撰文：穆子叶 编辑：李飞

　　参考 |光明日报、北京青年报、人民网、虎嗅

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）