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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
腰背僵硬行走困难？“僵人综合征”能治！******
文/广州日报全媒体记者任珊珊 通讯员周晋安
偏爱女性，肢体僵硬，让人走路困难，容易误诊为强直性脊柱炎或癔症等疾病……这就是“僵人综合征”患者面临 的困境。“广州实力中青年医生” 、中山大学附属第三医院院长助理邱伟主任医师表示 ，“僵人综合征”也被俗称为“木头人”，是一种十分罕见 的自身免疫和神经系统疾病 。“僵人综合征”病人大多为女性 ，就诊时腰背部僵硬得像一块木头，难以迈步 ，行走容易摔跤 。这对病人的身心造成重大打击 ，严重影响生活质量。
易误诊为“强直”“癔症”
邱伟介绍 ，“僵人综合征”通常会导致躯干和四肢肌肉僵硬和痉挛。病人可能会在疾病早期出现症状 ，最终变成持续状态。僵硬和痉挛通常始于腿部和躯干肌肉 ，尤其 是腰背部 ，随着时间的推移 ，会影响手臂甚至面部 。还可能出现其他症状，如步态不稳和无法解释 的摔倒 。
由于腰背部肌肉僵硬症状比较多见 ，这种病容易被误诊为强直性脊柱炎进行治疗，不见好转后可能被诊断为“癔症”“焦虑症” ，最终转诊到神经科后才被确诊。
有些人将“僵人综合征”与“渐冻症”混为一谈 ，其实两者天差地别 。“渐冻症”也就 是肌萎缩侧索硬化 的最终结局 ，患者 是死于呼吸肌麻痹或肺部感染。“僵人综合征”病人不会因该病死亡 ，但因生活质量严重下降，承受了巨大 的心理压力。
病人查出GAD65抗体阳性
44岁 的阿兰(化名)于2020年被确诊为“僵人综合征” 。2015年起 ，她 的左足背便出现疼痛 ，起初为发作性针刺样疼痛，几秒可缓解。随后左侧腹股沟区开始疼痛，且疼痛逐渐加重 ，不能独自行走，双腿僵硬感，腰部有轻微紧绷感，紧张时明显，双腿僵硬时甚至不能独自行走，不过持续约几分钟可缓解 。
五年之后，阿兰已经发展到行走困难，起身或转身 、蹲下及下楼梯时更明显，容易摔跤。当辗转求医 的阿兰最后找到胡学强教授和邱伟主任医师时，她已经无法独立行走。
检查显示 ，她的全身肌肉僵硬，右上肢肌张力正常 ，其余肢体肌张力增高 ，四肢肌力5级。“当时她的肌肉僵硬到连正常 的腰椎穿刺检查都做不成 。”邱伟说，医生只好把她送到麻醉科进行麻醉，待肌肉松弛后，才完成了腰穿。
然而，常规检查 ，肿瘤相关检查、炎症及风湿免疫相关检查 、内分泌相关检查 、代谢相关检查，甚至是基因检查都未见到明显异常 。“最后 是GAD65抗体检测发现了异常。”邱伟解释说，“僵人综合征”病人 的特点 是体内可以检测到GAD65抗体阳性。结合临床症状和相关检查结果 ，她被确诊为这种十分罕见的自身免疫和神经系统疾病。
免疫吸附+免疫抑制剂有一定疗效
导致“僵人综合征”病人产生GAD65抗体 的原因 是什么 ，目前医学界尚不得而知。
邱伟坦言 ，因为这种疾病太罕见了 ，报告的病例较少，随访也不足 ，因此医学界对它的了解还有待深入。有些病人误以为无法治疗，确诊后便灰心绝望。实际上，中山三院神经科团队近年来 的探索，已初步有成果 。
以阿兰为例，邱伟团队尝试采用蛋白A免疫吸附(IA)治疗，后续则采用免疫抑制剂治疗。
蛋白A免疫吸附也就是俗称的“血液净化” 的一种。通过先降低血液中 的GAD65抗体滴度，加上后续采用免疫抑制剂来减少该抗体的产生 ，从而缓解症状，改善生活质量。
据悉 ，阿兰先后接受了6次蛋白A免疫吸附治疗 。第一次免疫吸附(IA)治疗后 ，行走便比治疗前平稳了不少，肌肉较为松弛 。免疫吸附治疗结束后双下肢僵硬 、活动障碍都明显好转 。目前，阿兰仍在坚持治疗，生活已基本恢复常态 。
邱伟呼吁，如果不幸出现双腿以及躯干部僵硬 ，无法行走，排除强直性脊柱炎等原因后，应到神经科进行相关检查，及早进行治疗，同时要为心灵减压，乐观面对疾病的挑战。
（文图：赵筱尘 巫邓炎）
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