完美的足球

我们心目中理想的足球应该要又圆又轻，还要足够坚固，绝不能轻易就被踢坏了。科学家费了很大脑筋，才设计出越来越完美的足球。

好的足球，并非自古就有

在欧洲，早期的足球是把猪膀胱吹大作为内胆，再在外面包裹一层真皮制作而成的。猪膀胱当然不是标准的圆球体，所以那时的足球表面很粗糙，疙疙瘩瘩的，而且每个足球的尺寸还不一样大。在古代的美洲，玛雅人和阿兹特克人用实心橡胶制作足球。这样的足球又大又重，球员被砸伤甚至砸死的事故时有发生。

19世纪50年代，发明家查尔斯古德伊尔想出了一个办法，他把橡胶切割成一条一条的，然后拼接缝制成一个几乎标准的圆球。这就是当时最新款的足球，它很快就取代了猪膀胱做成的足球。到了20世纪40年代，生产商又在足球上加装了阀门，使充气更加便捷。

单单改良内胆还不够。由于足球表面使用的是真皮材料，而真皮很容易吸水，所以足球在下雨的时候，或者场地湿漉漉的时候就会变重。生产商试着在表面涂上一层防水材料，但是收效甚微。最终，人们把表面材料替换为防水的合成革，使得足球在任何天气下都能保持轻巧和干燥。

现代的足球在内胆和表面之间还多了一层织物，这是为了使足球更加坚固耐用。还有的足球加入了泡沫材料，这是为了让它具有更好的弹性。大部分足球也不再采用手工缝制，而是用胶水或热黏合的工艺将面板拼接起来。

该用谁的球

早期的足球，每一个都是手工制作的，所以天底下没有一模一样的两个足球。

1930年的第一届世界杯就因此爆发了矛盾。决赛前，乌拉圭和阿根廷两支球队为了到底该用谁带来的足球争论得不可开交。于是他们在上半场使用了阿根廷队的足球，下半场则使用了乌拉圭队的足球。

起初，阿根廷队以2:1领先。但是当比赛用球换成了乌拉圭队的足球之后，乌拉圭队反超了比分，最终以4:2获胜。很多人说，乌拉圭队能赢下那届世界杯，与其说是球员的功劳，倒不如说是球的功劳。

如新星般冉冉升起的新式足球

1962年，丹麦守门员艾伊尔尼尔森把20个六边形和12个五边形缝制在一起，制作成一个更圆的足球。这种样式的足球即使被踢打很多次，依然能保持最初的形状。

尼尔森设计的这种足球也成为1970年世界杯的官方用球。它有一个名字，叫“电视之星”(Telstar)，这个名字取自世界上第一颗传递电视信号和电话信号的卫星——美国的“电星”通信卫星。

太完美了吗

后来，足球生产商接连尝试了许多种不同的足球设计，可惜事与愿违。

2010年世界杯的官方用球“普天同庆”(Jabulani)集众多高科技于一身。许多科学家都参与了它的设计。“普天同庆”有8个带弧度的面板，用热黏合技术拼接在一起，制作技术非常先进。但是球员们并不买账，他们说用这样的足球来比赛简直是一场灾难，球的运动轨迹很奇怪，不合常理，好像被鬼魂附体了一样;守门员也错失了很多次明明很简单的扑救。问题出在哪里呢?

相比于有着32块面板的“电视之星”，“普天同庆”的面板数更少，也没有缝制的针脚，显然更加光滑。事实上，这正是问题所在——“普天同庆”的表面过分光滑了。

科学家在风洞中测试“普天同庆”时发现，球的后侧产生了一个气体漩涡，正是这个漩涡给足球施加了一个额外的作用力。而表面相对粗糙的球在运动中不会遇到这个由气体漩涡导致的作用力，所以它在空气中的运动会轻松很多。

2018年，俄罗斯航天员在国际空间站测试了最新设计的足球——“电视之星18”。这个经历过太空演练的足球随后返回地球，用于2018年世界杯的揭幕战。航天员在太空中踢球时会有何感想呢?估计他会想：“在零重力的环境中踢球太省力了!”

文/水水

本文来自《科学画报》