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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
东西问·中外对话 | 对于中国，“气候经济学之父”这样赞“碳”******
对于中国，“气候经济学之父”这样赞“碳”
刘亮
当前，全球极端天气现象频发，IPCC(联合国政府间气候变化专门委员会)最新报告显示采取气候行动刻不容缓；新冠疫情冲击更加大了中低收入国家应对气候变化的难度。面对日趋紧迫的气候变化问题，全球气候治理如何破局？发达国家和发展中国家如何增信释疑，更好地携手合作？为什么说“双碳目标”的提出进一步彰显了全球气候治理领域的中国担当？
中新社“东西问·中外对话”近日邀请伦敦政治经济学院格兰瑟姆气候变化与环境研究所所长尼古拉斯·斯特恩勋爵(Lord Nicholas Stern)与中新社记者刘亮就全球气候治理相关话题展开对话。
图为伦敦政治经济学院格兰瑟姆气候变化与环境研究所所长尼古拉斯·斯特恩勋爵(Lord Nicholas Stern)。本人供图尼古拉斯·斯特恩是“从经济学角度看气候变化”的第一人，被誉为“气候经济学之父”。
斯特恩指出，新冠疫情大流行表明，每个国家都面临着传染病、生物多样性丧失和气候变化等全球性威胁，每个国家都应该认识到人类所面临的风险。为更好应对气候变化，发达国家和发展中国家需要加大合作和行动力度。同时，发达国家要尽快兑现其在气候资金上的承诺。
谈及近年来中国的气候治理行动，斯特恩认为，中国在持续加大应对气候变化的行动力度。“双碳”目标的提出则让中国迎来进一步展现气候治理担当的好时机。
对话实录摘编如下：
刘亮：根据《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)，“共同但有区别的责任”是全球气候治理的重要基石。在您看来，各缔约方在气候治理问题上遵循这一原则的重要性何在？
斯特恩：针对“共同但有区别的责任”的原则，1992年的《联合国气候变化框架公约》明确指出，发达国家应该在应对气候变化方面发挥领导作用。因为自工业革命以来，它们对很大一部分的温室气体累积排放负有历史责任，并且也有资金可用于减缓和适应气候变化。我们应该意识到，要实现净零排放并防止全球进一步变暖，所有国家——无论富裕还是贫穷，都需要采取强有力的行动。
需要注意的是，所有国家都将从可持续、有包容性和有弹性的经济转型过程中受益。尽管在最初的框架中，绿色发展被视为一种成本更昂贵的发展模式，但如今，情况已明显有所改善。
刘亮：气候资金是国际应对气候变化的“硬骨头”。此前，发达国家承诺到2020年每年向发展中国家提供1000亿美元的气候资金。但目前距第一笔气候资金仍有较大缺口。您如何看待这一情况？如何更好地完善发达国家与发展中国家之间的气候资金供资机制？
斯特恩：富裕国家未能履行到2020年对发展中国家的财政支持增加到1000亿美元的集体承诺，这是一种背信行为，应尽快纠正。加拿大和德国政府在COP26(《联合国气候变化框架公约》缔约方大会，简称COP)之前制定的交付计划表明，1000亿美元的目标应在2022年或2023年实现。但同样重要的是，较富裕国家当下应与较贫穷国家合作，大幅提升可持续发展领域的投资水平。要做到这点，各方需要更进一步关注融资的组成结构，为投资创造环境，这些将有助于推动发达国家在未来几年更好地兑现其承诺。
刘亮：《巴黎协定》要求建立国家自定贡献(INDC)机制。但目前弥合INDC与温控目标之间的差距仍是谈判的难点。INDC会否动摇UNFCCC“共同但有区别的责任”的基石？在您看来，如何更好地弥合二者间的差距？
斯特恩：《巴黎协定》承诺，所有国家共同将全球气温上升幅度控制在2摄氏度以内，努力将升温控制在1.5摄氏度以内，并在本世纪下半叶实现全球净零排放。同时，科学研究也表明，将温控目标控制在1.5摄氏度以内对气候问题很关键。但目前的“国家自主贡献”与这些目标并不一致，所有国家需要共同努力，进一步彰显承诺的雄心。
刘亮：从《京都议定书》到《巴黎协定》，全球气候治理问题取得里程碑式的突破。在此过程中，中国也发挥了重要推动作用。在您看来，中国过去和现在在气候治理问题上的表现有何不同？这种身份的转变意味着什么？
斯特恩：中国在持续加大应对气候变化的行动力度，尤其在过去几年，中国作出不少承诺。如承诺在2060年之前实现碳中和，并停止为其他国家的燃煤发电站提供资金等。与此同时，中国的作为对其他发展中国家起到的榜样作用也至关重要。
当前，中国迎来了进一步展现自己气候治理担当的好时机。如果中国能在2030年前实现碳达峰，这将使到2060年前实现碳中和的目标变得更容易，也将给中国和世界都带来好处。
刘亮：随着中国“双碳”目标的提出，外界有声音担心地方为了降能耗采取限产等激进措施，进而影响经济稳定增长。对此您如何看？
斯特恩：“双碳”目标的提出有助于中国实现可持续、包容性和弹性的经济增长。
低碳发展和经济发展并不矛盾。追求低碳目标可以以更强、更好的方式推动经济发展。然而，向零碳和气候适应型经济的转型确实需要妥善的管理，确保在转型过程中，要较为公平地处理富人和穷人之间，消费者、企业和政府之间的关系。例如，高碳企业的工人需要接受再培训，并重新分配到新的机构或单位工作等。
能源转型可以推动经济发展和增长，并提供新的发展机遇和就业机会。同时，清洁技术的投资和零碳转型的加速给中国带来了巨大的经济机遇，将进一步提高中国在世界经济中的竞争力。
刘亮：目前距《巴黎协定》的签署已过去5年。面对疫情的暴发，您对气候变化问题是否有不同的看法？后疫情时代，气候治理有哪些问题值得关注？
斯特恩：在过去六年中，气候变化的影响越来越大，并日益影响我们的周遭环境。
我认为，许多国家现在可以看到更可持续、更具包容性和弹性的经济发展和增长模式的吸引力。这场疫情大流行表明，每个国家都面临着传染病、生物多样性丧失和气候变化等全球性威胁。每个国家都应该认识到我们所面临的风险，以及为了走上更可持续的经济发展道路，我们迫切需要扩大相关领域的投资规模。
从投资角度上看，目前，疫后经济复苏的投资是我们实现可持续、有韧性和包容性增长需要的投资方向。
刘亮：去年，COP26已在英国格拉斯哥落下帷幕。您如何评价此次大会取得的进展？这对今年的COP27大会又意味着什么？
斯特恩：COP26取得了许多重大进展，包括中美两国就气候行动合作发表联合声明等。
但我们也知道，提交给COP26的经修订的国家自主贡献与《巴黎协定》的目标仍有差距，富裕国家也未能兑现到2020年每年筹集1000亿美元支持发展中国家气候行动的承诺。
COP26取得的进展应促使各国在2022年底前提交更强有力的减排承诺，并共同制定一项新的气候融资计划，为未来向发展中国家提供更多的资金支持。
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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