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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

能写论文能聊天的机器人是“天使”还是“魔鬼”******

　　■ 专栏

　　ChatGPT只是将人从简单的脑力劳动中解放出来，让人能够更多地投入到复杂的脑力劳动中。

　　当地时间2月1日，美国人工智能研究公司OpenAI，推出ChatGPT付费订阅版ChatGPT Plus，每月收费20美元。自2022年11月30日发布模型至今，聊天机器人ChatGPT正式踏上了商业变现之路。

　　这也意味着，ChatGPT迅速成为了新的风口。微软已经打算把旗下产品全面接入ChatGPT；美版头条BuzzFeed因让ChatGPT上岗写文章，两天内股价上涨3倍；老牌搜索引擎公司谷歌已经在担心自己会被ChatGPT取代；国内也有搜索巨头发布预告，称其即将发布中国版ChatGPT，国内资本市场AI(人工智能)概念股应声而涨。

　　可以说，ChatGPT的正式商用，将把AI带进一个全新世界。

　　ChatGPT被普遍认为是个新风口

　　人机对话，一直是从业者孜孜不倦研究的课题。

　　之前，我们也接触过比如Siri(语音助手)，比如各种智能音箱，但最多只能问问天气，问问一些能搜索到的知识。关键是，你还必须按照标准方式去问，它才能理解，才能给出回答，而且很多回答要么是答非所问，要么就是标准话术。

　　ChatGPT不一样，只需要你用自然的语言和它对话，它就能理解，不需要标准格式。和它对话，就像和人对话一样，这才是真正的人机对话。

　　此外，ChatGPT还有一个智慧的大脑，贮备了丰富的知识，能够给对方一些比较精准的建议，或者提供多个建议供你选择。它还能通过对方的反馈，借助于多轮对话，逐步提高回答的精准度。这已经就和人非常相似了。

　　而且，ChatGPT还能够将答案以一种人容易理解的语言组织起来，生成人容易理解的答案。总而言之，它是和人高度相似的说话机器，在知识量方面又远超个人，无人能及。因此，AlphaGo之后，ChatGPT被普遍认为是一个新风口。

　　把人从简单脑力劳动中解放出来

　　正因为ChatGPT如此强大，也让人们有些担忧。

　　如果程序员都借助于ChatGPT写程序，一些初级的程序员就可能失去工作；如果设计部门、策划部门大规模使用ChatGPT，一些初级的设计师、策划人员也可能被取代。甚至那些我们认为不可取代的门诊医生，如果ChatGPT学习能力越来越强，又有什么理由说不可取代？

　　因此，我们需要思考的是，ChatGPT带来的变革是巨大的，人类是否对此做好了充分的准备？

　　当然，ChatGPT也不是魔鬼。一种新的技术的到来，必定会淘汰一些技术和技能，但同时就会有新的需求出现。只是，在时代的大潮中，人类只能去适应，而不是抗拒，去拥抱变化，而不是墨守成规。

　　比如，历史上，蒸汽机、电力、电子计算机的出现，无不是为了解放人类，将人类从繁重的体力劳动中解放出来，更多地投入到脑力劳动中去。ChatGPT也只是将人从简单的脑力劳动中解放出来，让人能够更多地投入到复杂的脑力劳动中。

　　国内公司也已经开始发力新赛道

　　ChatGPT火爆全球，国内的巨头们自然也不会错过这个机会，且已有公司率先发力成为ChatGPT类应用的玩家，并计划在今年3月份推出类似ChatGPT的应用。

　　对于这种必须直接面对的竞争威胁，国内公司也可以说是早就做好了相关准备。比如，去年火爆一时的AI绘画，就是一个AI艺术和创意辅助平台，也是依托技术创新推出的AI绘画产品。

　　完全可以预见，以国内公司在此方面的积累，加入ChatGPT类应用竞赛的中国玩家，也将带动国内相关各方在这一全新赛道上奔跑起来。

　　自从有了语言，猿人就变成了智人。而自从成为了智人，人类的发展突飞猛进。在人类漫长的历史长河中，语言扮演着无比重要的角色。

　　而今，机器解决了语言问题，能够听懂人话了、开始说人话了，其是否也会带来一场暴风骤雨般的革命？ChatGPT给我们带来了无尽的想象空间。

　　□刘兴亮(DCCI互联网研究院院长)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）