用物理知识踢足球

黄淑芬

2017年12月18日，清华大学教授葛惟昆在演讲大会上用专业的物理学知识，分析了足球制作的材质与表面状态、点球的进球率、“电梯球”急速下坠原理、同一初射角和不同初速的比较等，得到了很多球迷的关注，也让葛惟昆教授迅速走红。

从20世纪90年代开始，每次看球赛，葛惟昆都会在笔记本上画下每支球队踢球、进球所经过的路线，还画出了足球落下的状态和图形。然后，他亲自到球场上，按照笔记本上记下的踢球的样式反复做试验。

葛惟昆从物理学的角度研究足球缘于一场中国队预选世界杯的比赛。那场比赛，尽管中国队拼尽了全力，但还是被拦在了世界杯的大门外。葛惟昆不禁在心里问了无数个为什么。中国是足球的发源地，中国队究竟缺少什么呢？是技术、还是体力……

他带着这些问题走进球场，仔细研究。他一次次将足球踢起，记录球的角度以及下落的速度。他发现，初射角同为45度，却有着不同的初速。他把得出的数据画在坐标上，抛物线让“同一初射角，不同初速的比较”一目了然。

那段时间他专注于自己的足球物理学研究。有一天，他已经上床休息，但灵感忽然涌出，他顾不上冬夜的寒冷，起床披上衣服，在书桌前不停地写写画画起来。为了提高说服力，第二天他又去球场一边踢球一边改进研究出来的数据。

用物理学的角度去踢球，真是闻所未闻，所以他的做法被体育系的老师认为是“纸上谈兵”。最后，他拉上体育老师到球场上验证，只为证明他的答案是对的。

2014年，他根据多年论证得出的数据制作了一部名为《足球运动与科学》的视频课程。课程里对各种球进行了详细的分解，比如什么叫“香蕉球”，为什么它会以诡异的弧线拐进球门呢？为了论证这個“香蕉球”，葛惟昆坐在电视机前反复仔细地看贝克汉姆是如何踢“香蕉球”的。从起脚到踢出球，再到球拐进球门，通过观察时间与速度，葛惟昆准确地计算出一组组数据。得出数据，他又马上去球场进行实验。经过千百次的亲身体验，他终于知道了旋转的球体在飞行中是因马格努斯定律产生了偏转。所以，“香蕉球”就能够拐进球门。

而“电梯球”是通过腰部和小腿发力，让足球的初速度很快但同时不要旋转，最后突然落下。“电梯球”看似轻松，但在球场里的操作中，葛惟昆发现腰部和小腿发力，还是不能用同等的力，否则不是球的速度快了就是球体旋转了。为了这个“电梯球”，葛惟昆腿上伤痕累累。最后，凭着韧性，他终于把这个难关拿下。

葛惟昆在清华大学召开了演讲大会。演讲一播出，马上得到了学生们如潮的好评。用物理学知识来踢球，犹如冬天里吹来一股春天的风，给人带来新奇感，在知识上让人有豁然开朗的感觉。

（裴金超 摘自《辽宁青年》2018年第5期 图/疯子马达、Sally）