随着奥运会的最后几天，有很多机会可以看到体育界最奇怪，最神秘的景象之一：指关节球。即使你从来没有听说过傻瓜球，你可能已经看到它发生在眼前。一个关节球基本上是一个球形抛射物被击中或投掷使得球的旋转最小化，产生一种不可预测的曲折轨迹，可以让对方队（以及自己球队中的球员）感到惊讶。
这个名字来源于美国职业棒球大联盟（最着名的芝加哥白袜队的埃迪·西科特）在投掷之前用指关节抓住球的老棒球投手的方式。目标是尽可能少地旋转球。
这样做会导致俯仰轨迹受到气流变化的影响，这是由球的光滑表面的差异和接缝的粗糙缝合所促成的（或者这样的想法 - 更多的是为什么这可能不是真的有点） 。从本质上讲，你正在迫使气流产生不对称的阻力，从而产生锯齿状的间距。球在前往其本土星球的路上，基本上看起来像是侧向或上下飘动。
当然，你不想扔球 没有 旋转 - 只是一个轻微的球，球覆盖距离而不会完成超过一半的旋转。你可能会认为关节球是足球弯曲的任意球的逆版本，其目标是在球上施加非常强烈的旋转以使其向单一方向移动。
试图在这个非常狭窄的旋转门槛上投球是一项非常艰巨的任务 - 而这也是因为很少有投手在大满贯赛中完成比赛的人。此外，速度是评估投手的首要指标 - 而且因为关节运动的速度比其他任何类型的投球都要慢，所以这些日子的完美程度越来越少。
虽然在棒球比赛中最突出的是指节球，但它们也出现在足球和排球等运动中 - 但在乒乓球，壁球和篮球等比赛中也很奇怪。在许多这些运动中，球缺乏接缝或表面上的高度不对称性。那么为什么我们仍然会在其他运动中看到傻瓜球呢？
这个问题让我们对流体动力学研究员Baptiste Darbois Texier所研究的关于指关节的物理学进行了一对研究。 2012年，通过流体动力学实验，将不同大小的钢，玻璃和塑料珠子放入水中，她和她的同事们发现，流体中的球体 - 如指关节 - 将会遇到物体上的阻力开始的现象急剧减少。侧向力猛扑导致“拖曳危机” - 导致球来回晃动并向前移动。
在上个月发表的一项新研究中 新物理学报 ，Texier和她的团队使用风洞测试来更好地表征关节球的行为并在受控环境中重现他们的运动。使用定制的“踢球机”设备重建足球中的关节球，球队发现“所有球在空中以这样的速度飞行并且没有旋转可能会沿着曲折的轨迹，即使它们没有接缝，”Texier说道。 逆 。 “这一事实证明，在空中移动的非旋转和光滑的球体会经历波动的升力，从而产生非直线轨迹。”
这与先前的概念相反，后者解释了运动球的锯齿形轨迹，存在接缝和少量旋转。 Texier说，部分实验涉及测试落入水中的光滑地毯球的运动。 “这种密集而光滑的球的非直线轨迹对我们来说真是出乎意料，”她说。 “锯齿形波长比运动场中遇到的典型射击距离大得多。这样的事实解释了为什么在地掷球中从未观察过锯齿形路径。“
然而，一个很大的问题仍然是针对棒球的：如果物体光滑无缝，我们会看到关节球吗？ Texier没有答案，但这仍然是下一个要回答的问题。