浙江24小時-錢江晚報記者 章咪佳 通訊員 張旻璐 朱心宇
球的四層剖面圖（圖片來自巴西媒體）
本屆世界盃用球「Telstar 18」
2018年俄羅斯世界盃開鑼在即，世界各地的球迷、偽球迷蠢蠢欲動，為狂歡做好準備。
有一個超級球迷，為世界盃的獻禮很特別，從上屆世界盃前夕開始，他就一直在做關於世界盃官方用球的空氣動力學研究，論文發表在《自然》等世界一流刊物上。
這位球迷科學家Sungchan Hong，是日本筑波大學健康與運動科學系的助理教授。他最新的論文發表在《機械工程師學會》雜誌上，他和他的團隊對本屆世界盃官方用球，作了全面的空氣動力學分析。
向第一隻官方用球致敬,球皮從32塊變成6塊
早年，世界盃比賽沒有官方統一用球，每個國家的球隊，帶著自家常用的足球來耍。第一屆世界盃決賽，阿根廷和烏拉圭兩支隊伍，用自己的足球各踢了半場。
今年俄羅斯世界盃的官方用球，是在2017年11月由上一屆世界盃金球獎得主裡奧·梅西公布的，叫做「Telstar 18」。這個名字，是對1970年墨西哥世界盃上，首個世界盃官方用球「Telstar」的致敬，中文可以翻譯成「電視之星」。
1970年墨西哥世界盃上，首個世界盃官方用球「Telstar」
世界盃足球起初一直做成黑白相間，為了便於在彩色電視不普及的年代，大多數球迷捧著黑白電視的時候，能夠一眼就看清楚球跑哪裡去了。
就塊面來講，從1970年那隻「電視之星」開始，一直到2002年日韓世界盃的官方用球，全部都是由32塊「五邊形+六邊形」皮面縫製而成的。
從2006年德國世界盃開始，阿迪達斯製造的官方球「團隊之星」，做出一個重大改動：它只有14塊麵皮，而且是熱膠粘合，毫無疑問，它比過去的球都更圓更光滑。
2006年德國世界盃官方球「團隊之星」
此後，世界盃的官方足球，成了許多航天動力研究領域科學家的研究課題。2010年南非世界盃，阿迪達斯又推出了全新設計「普天同慶」，它只有8塊熱粘合面料；2014年巴西世界盃的官方用球「桑巴榮耀」，又刷新了世界盃專用球的紀錄，皮面減少到了6塊。
Telstar 18也是由6塊皮面組成，但形狀又和「桑巴榮耀」不同。「桑巴榮耀」的皮面呈十字型；而Telstar 18的形狀，有點像古代的一種暗器「血滴子」，帶有鋸齒狀的快刀。
昂貴的混球, 「普天同慶」風評最差
足球面塊的不同，會怎樣影響球在空中的飛行？這是Sungchan Hong團隊一直在思考的空氣動力學問題。
錢報記者通過郵件和Sungchan Hong取得了聯繫，Hong博士告訴我，一個飛行的足球所受到的空氣阻力是非常複雜的。
「簡單解釋是，當球在空氣中運行時，足球表面會形成一個很薄的邊界層，正是它在影響足球的運行軌跡。」
目前為止，Hong博士已在包括《自然》等世界上最頂尖的雜誌上，多次發表關於世界盃比賽用球的論文，他們通過風洞實驗和機器人模擬實驗，對多種不同足球的正面、側面受力、風行軌跡等變化，做過系統分析。
「我從小到大一直在學校足球隊，現在每周還在踢球。」Hong博士說，「大部分時間，我是守門員，所以我對足球的飛行軌跡特別有興趣。」
2010年南非世界盃官方球「普天同慶」
2010年南非世界盃官方球「普天同慶」
可能更多的門將都很需要Hong博士的這項研究結果。這些年來，被吐槽最多的世界盃用球就是8塊麵皮組成的「普天同慶」，來聽聽門將們的點評——
義大利的布馮稱之為：「像暗器一樣詭異」；西班牙的卡西利亞斯大罵其「腐爛惡臭」；巴西的塞薩爾嗤之以鼻：「隨便在地攤撿的貨都比這玩意好。」
這些都不是無緣無故的恨，因為「普天同慶」形狀太圓潤，飛行軌跡太飄逸，妖孽的走位，讓門將完全無法對它進行飛行軌跡預判。
Hong博士的實驗表明：在中等速度及以上時，與其他球相比，「普天同慶」似乎總是無規律地振蕩。「普天同慶」的形狀太圓、太完美，以致每一腳的觸球時間縮短，足球旋轉減少，速度降低，飛出了無法捉摸的軌跡。
也因此，自從阿迪達斯公司開啟世界盃官方用球皮面改革後，「普天同慶」是風評最差的一隻足球，被球員譽為「昂貴的混球」。
6片「血滴子」飛得又快又穩, 還自帶智能晶片記錄數據
「普天同慶」的下一任，2014年的「桑巴榮耀」名聲就好多了。
2014年巴西世界盃官方用球「桑巴榮耀」
Hong博士實驗室的風洞試驗顯示：空氣阻力，隨足球面塊取向的不同而不同。而空氣阻力的作用，對採用6塊面料的球來說，是最低的。
「空氣阻力低，球速就會更快，這隻球的進攻性會更強。」浙江大學空氣動力學專家陳偉芳教授介紹，而從Sungchan Hong的論文結果看，當球被機器人踢出時，球的軌跡，會受到面料塊數量的實質性影響，「6塊皮面的球和32塊麵皮的傳統球，相對於其他數量皮面的球來說，飛行軌跡相對穩定和規則。」
今年的「Telstar 18」，使用6塊麵皮，通過無縫粘接技術，組成一個完整的足球。
按照Hong博士的論文結果看，從空氣動力係數考量：Telstar 18和「桑巴榮耀」的表現相似，都非常優秀。不過風洞試驗表明：Telstar 18在短距離的空中阻力係數更小，飛行速度會更快。而在中速（時速20~40公裡/小時）傳球最有效，飛得最遠。所以，但凡打快速傳球的球隊，應該會耍得很歡暢。
由於控制了不穩定性，對於能用精準腳法踢出弧線球的球員來說，這個球踢起來會更得心應手。而門將也會比較好防守，因為它不太會飛出匪夷所思的軌跡。
Telstar 18的大突破：植入了NFC智能晶片
除了外觀，Telstar 18還有一項大突破：植入了NFC智能晶片。晶片添置在球面的第二層和第三層材料之間，當你使用智慧型手機通過NFC技術與Telstar 18連接後，就能收取到球速、球路等數據，可供下次研究。
在阿迪達斯官網上，Telstar 18已經開始銷售，價格為124美金。
圖片來源：網絡