绕过人墙、半路转弯 怎么在世界杯踢出超帅“香蕉球”？******
又到了四年一度的世界杯
不知道大家是否还记得
2018届世界杯中
葡萄牙和西班牙相遇的小组赛
C罗在最后时刻力挽狂澜
踢出被解说员叹为
“翩若惊鸿，宛若蛟龙”的
“C型”任意球，扳平比分
被踢出的球为什么会迅速升降？
又为什么会“拐弯”呢？
首先我们来了解一下任意球
任意球是啥？
任意球是罚球的一种。它是一种在足球（或手球）比赛中发生犯规后重新开始比赛的方法。
任意球分两种：直接任意球，踢球队员可将球直接射入犯规队球门得分；间接任意球，踢球队员不得直接射门得分，球在进入球门前必须被其他队员踢或触及。判罚前场任意球后会使用一种泡沫喷剂划定球的摆放位置，以及人墙的站位，发任意球时需要用手触球，然后在裁判哨响后踢球。
香蕉球？能吃吗？
事实上，C罗踢出的这种任意球在足球比赛中并不少见。
在1997年，在巴西对法国的一场足球比赛中，巴西足球运动员Roberto Carlos，在没有通向球门的直接路线的情况下，从35米外开出一个任意球。他的射门使球飞过球员，并在快要出界的时候急转向左，砸入球门。
图源：网络 香蕉球图解
球的突然拐弯让在场球员，特别是法国守门员根本来不及反应。这个史上最漂亮，最具标志性和最违反物理学定律的任意球，被叫作“香蕉球”。法国物理学家对此研究了数年，终于用“马格努斯效应”解释了这个问题。
马格努斯效应
图源网络
当一个旋转物体的旋转角速度矢量与物体飞行速度矢量不重合时，在与旋转角速度矢量和平动速度矢量组成的平面相垂直的方向上将产生一个横向力。在这个横向力的作用下物体飞行轨迹发生偏转的现象。这是流体力学中的一种现象。
图源：陕西师范大学物信院 马格努斯效应示意图
旋转物体之所以能在横向产生力的作用，是由于物体旋转可以带动周围流体旋转，使得物体一侧的流体速度增加，另一侧流体速度减小。
是不是听得云里雾里？
香蕉球轨迹
球在气流中运动时，如果其旋转的方向与气流同向，则会在球体的一侧产生低压，而球体的另一侧则会产生高压。运动员的用力方向朝右，所以足球逆时针旋转。拐点处足球左侧产生低压，右侧产生高压，这样就导致足球存在横向的压力差，并形成向左侧的力。
图源：NKPhysics
根据物理公式，距离越远，速度越慢，球偏离角度也就越大。因此，我们能看到在香蕉球运行的末尾时刻，会发生更剧烈的偏转，给守门员一个巨大的“惊吓”。
我也能踢出和C罗一样的球吗？
回到文章开头提到的C罗“力挽狂澜”的任意球，这一球不止踢出了上述“香蕉球”的概念，同时也混合了“电梯球”，即指大力踢出的足球，下落很快，像是从电梯上下坠，它实际上是高速飞行的足球受到重力和大雷诺数阻力下的运动轨迹。
图源： 中国物理学会期刊网 皮尔洛的“电梯球”
葛惟昆教授解释说：“踢出电梯球的一大关键要素，就是球的初始速度要快。”要踢电梯球，球的初始速度应该接近150公里/小时，没错，就是一辆车在高速公路上狂飙的速度。
图源：科学世界
研究人员在进行场景模拟时发现，要想让100公里/小时以上速度的任意球避开人墙（假定在距离约9米远的位置有5名身高1.8米的对方球员并排）成功射门，球离开地面时与地面的夹角必须控制在15°～17°之间，也就是仅有2°的精度范围（在距离球门25米的位置，踢出转速为每秒8转的侧旋弧线的情况）。
如果是足球，以每小时90千米的速度每秒旋转8转，球会在这个距离内弯曲3米以上。
图源见水印
而踢出弧线的关键在于，落脚点在偏离球心的位置，偏离球心的幅度越大，球的转速越快。有研究人员称，安德烈亚皮尔洛等优秀的任意球球员会使球的旋转轴倾斜角度大于侧旋，让马格努斯力倾斜向下发挥作用，从而踢出“球速快、大幅弯曲的同时又急剧下沉的”球路。
资料来源：科学世界、中国物理学会期刊、科技日报、天津科普说、NKPhysics
整理：董小娴
东西问·镇馆之宝丨唐淼：如何从“三牺尊”窥见东西方酒器的殊途同归？****** 编者按： 国宝之美，穿越古今，器以载道，恢弘万千。每件珍稀文物背后，都凝聚着古人的匠心智慧，镌刻着中华民族的文化基因，见证着中外文明的交流互鉴。从2023年1月11日起，中新社“东西问”推出“镇馆之宝”系列策划(一)，藉专家探究文物之意涵及其背后故事。
中新社长春1月13日电 题：如何从“三牺尊”窥见东西方酒器的殊途同归？
作者 唐淼 吉林大学考古与艺术博物馆副馆长
酒，作为一种特殊的文化载体，在人类交往中发挥独特作用。东西方酒文化源远流长，相关研究浩如烟海，然而关于酒器的研究相对较少。实际上，酒器作为酒文化的重要组成部分，不仅同样历史悠久，而且千姿百态。
吉林大学考古与艺术博物馆收藏着一件中国商代的酒器——兽面纹牛首尊。从这件文物中，可以清晰窥见中国古代礼制的缩影和世界文明进程中的酒文化故事。
“三牺尊”为何特别？
这件“兽面纹牛首尊”又名“三牺尊”，为商代的青铜器，是中国的国家一级文物。中国古代由青铜制成的“尊”，特指一种侈口、鼓腹、高圈足、形体较宽的盛酒器。此尊圆体造型，大敞口，鼓肩，圆弧腹，高圈足；颈部饰三周平行凸弦纹，肩、腹连接处等距离排列三个浮雕式牛首，每两个牛首间各饰一幅以卷云状扉棱为中心的小兽面纹，肩部上下各饰一周圆圈纹以作横向分隔；腹上部分饰一周夔龙纹，下部饰连体兽面纹，兽面圆睛突出，双角作S形，末端内卷；圈足上部饰两周平行凸弦纹和三个大十字形镂孔，下部为三组尾巴上卷的小兽面纹。这件尊的纹饰特别繁复，主要以三只牛首为主题布局纹饰，为商代晚期流行的风格。
三牺尊。受访者供图商周时期，王公贵族在大型活动中普遍使用牛、羊等牲畜，并以青铜器盛酒置于活动场所之中完成仪式，根据社会等级的高低采用对应的器具和规模，进而形成庞大而规制的礼制系统。《国语·鲁语上》记载：“赐女土地，质之以牺牲，世世子孙无相害也。”《左传·庄公十年》(曹刿论战)载：“牺牲玉帛，弗敢加也，必以信。”上述文献所载的“牺牲”，特指供盟誓、宴享用的牲畜。现代意义的“牺牲”一词也源于此，经衍生后多作动词用，意为一种具有高尚意义的奉献行为。正因如此，这件精美的青铜盛酒器也根据其独具特色的三个牛首装饰，被定名为“三牺尊”。
诸多酒器种类之中，不同时代流行不同的风格和样式。这件“三牺尊”所呈现的造型和装饰特征，充分体现了商代晚期的风格，具有断代意义。青铜器纹饰既可作为判断器物时代的依据，也折射出彼时人群的精神内涵，以活牲作为祭品，将盛祭祀用酒的尊饰以兽形纹饰，很大程度上应是商人对神明忠诚的一种表达。
三牺尊局部。受访者供图青铜尊作为商周时期的大中型盛酒器，是一种典型的礼器，在祭祀或宴饮中常常与青铜爵、斝等盛酒器搭配使用，而在墓葬中作为随葬品又常与青铜卣或方彝等盛酒器伴生共出。依《周礼》所记，尊有六种：牺尊、象尊、著尊、壶尊、太尊、山尊。六尊之中，最华美的就是牺尊。目睹“三牺尊”的细节，了解它的来历，仿佛跟随殷商时期的祖先穿越回酒文化兴盛的中国传统礼制社会。
酒器如何产生？
从文明起源的视角回溯，史前的中国是以农业为经济基础发祥并壮大的。黄河流域新石器时代遗址的考古证据充分表明，因农业日渐发达而产生的粮食贮藏现象已出现。温湿度变化致使粮食发酵后呈现特殊口感，被先人的味蕾定义为一种美味的饮品，于是酿制酒应运而生。
此后，饮酒时的味觉体验和精神愉悦，使酿制酒逐渐成为夏商周时期部落首领和王公贵族的生活必需品。尤其到商周时期，社会等级和阶层已经固化，礼制成为维系社会秩序的普遍标准，青铜酒器也成为祭祀、宴饮、战争等重要事件的仪式表征。
中国历代酒器以青铜器、漆器和瓷器闻名，大多成套出现，其中最典型的就是商周时期的青铜酒器。除今天所见的“三牺尊”外，青铜酒器中煮酒器、饮酒器、贮酒器一应俱全，还出现了较为奇特的被称为“兕觥”的角形饮酒器。
商代龙纹兕觥。张云 摄中国的青铜时代从公元前2000多年形成，历经夏、商、西周、春秋和战国时代结束，青铜器逐渐退出历史舞台。商周以后，酒文化逐渐成为中国传统文化的重要组成部分，传承绵延至今。随着制酒业发展和中西方文化交流，除谷物酿制酒之外，中国后来也出现了葡萄酒、蒸馏酒、啤酒等类别，造型和功能各异的酒器更是层出不穷，成为酒文化的重要物化载体。
不仅中国酒器源远流长，古代西方的酒器也颇有历史可考。在西方，覆盖地中海沿岸大部的古希腊地区率先继承了古老的葡萄种植技术和酿酒工艺。与以农业为基础的古代中国相比，该地不适于种植谷物，但独特的气候却为其创造了得天独厚的葡萄种植条件。由于古希腊文明超强的交流与影响力，葡萄酒文化逐渐传播至欧洲内陆地区，进而成为西方酒文化的主流。
相对于古代中国的“三牺尊”和角形“兕觥”时代，古希腊同时期也出现了角形“来通杯”，从陶制、兽角制到金属制，“来通杯”被长期沿用、广泛传播，从作为宗教祭祀的祭器逐渐演变为宴饮葡萄酒的酒器。地处北非的古埃及第十八王朝图特摩斯三世时期(约公元前1479年至公元前1425年)出现了最早的玻璃容器，后来随着玻璃制法的成熟和普及，玻璃器皿在西方被更广泛地用于盛酒。
东西方酒器有何文化溯源？
以牛、羊等动物形态支撑杯身造型的“来通杯”与中国的“兕觥”虽有相似，但在文化根源上迥然不同，分别代表了中国和西方的两种传统。
古希腊酒杯。视觉中国 供图关于酒的源起，中国古史《战国策》有载，“昔者，帝女令仪狄作酒而美，进之禹。”文献中的仪狄成为酒的发明者，是为“人造”；希腊神话中则流传酒神狄奥尼索斯担任葡萄种植者的守护神一职，是为“神造”。
从东西方酒器的使用习俗来看，传统的东方酒器更讲究配套使用，主要用于盛装粮食酒，饮酒时关注的是人，酒的自然属性被淡化，社会功能被提升；西方玻璃酒器则追求透明，以便观察葡萄酒的成色及品质，注重喝什么酒应用什么酒具，甚至每一种酒都有其固定杯型，此外对酒自身口味的感受也尤为强烈。
近现代以来，在工业化、全球化的浪潮下，西方生产的工业品大量涌入中国，这对中国酒器发展的影响主要表现在玻璃制品越发受欢迎。随着世界文明不断向前演进和东西文化的相互影响，酒器制作工艺也不断发展变化，进而形成了璀璨瑰丽的各类造型。
从这件商代“三牺尊”纵观世界文明发展历程，可以进一步了解，酒器不仅能反映风俗习惯，更能投射出人群的社会秩序、文化观念、宗教信仰、审美情趣等意识领域的规律。随着文化交流与融合，东西方酒器也日渐趋同，是为殊途同归。正是人类文明的多地起源与交流互鉴，才使我们能享受如此丰厚的物质文明成果，感受如此丰富的精神世界，并为构建相互包容、和谐共生的人类命运共同体不懈努力。(完)
受访者简介：
唐淼，1980年生人，现为吉林大学考古学院副教授，博士生导师，吉林大学考古学院副院长、吉林大学考古与艺术博物馆副馆长，吉林省文物局重大项目咨询专家。研究领域为先秦两汉中国北方考古、文化遗产与博物馆。发表论文20余篇，出版著作7部，主持策划博物馆陈列展览10余项，编写文物保护规划、文物影响评估报告技术文本10余部，主持或参与科研类项目60余项。
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