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绕过人墙、半路转弯 怎么在世界杯踢出超帅“香蕉球”？******

　　又到了四年一度的世界杯

　　不知道大家是否还记得

　　2018届世界杯中

　　葡萄牙和西班牙相遇的小组赛

　　C罗在最后时刻力挽狂澜

　　踢出被解说员叹为

　　“翩若惊鸿，宛若蛟龙”的

　　“C型”任意球，扳平比分

　　被踢出的球为什么会迅速升降？

　　又为什么会“拐弯”呢？

　　首先我们来了解一下任意球

　　任意球是啥？

　　任意球是罚球的一种。它是一种在足球（或手球）比赛中发生犯规后重新开始比赛的方法。

　　任意球分两种：直接任意球，踢球队员可将球直接射入犯规队球门得分；间接任意球，踢球队员不得直接射门得分，球在进入球门前必须被其他队员踢或触及。判罚前场任意球后会使用一种泡沫喷剂划定球的摆放位置，以及人墙的站位，发任意球时需要用手触球，然后在裁判哨响后踢球。

　　香蕉球？能吃吗？

　　事实上，C罗踢出的这种任意球在足球比赛中并不少见。

　　在1997年，在巴西对法国的一场足球比赛中，巴西足球运动员Roberto Carlos，在没有通向球门的直接路线的情况下，从35米外开出一个任意球。他的射门使球飞过球员，并在快要出界的时候急转向左，砸入球门。

　　图源：网络 香蕉球图解

　　球的突然拐弯让在场球员，特别是法国守门员根本来不及反应。这个史上最漂亮，最具标志性和最违反物理学定律的任意球，被叫作“香蕉球”。法国物理学家对此研究了数年，终于用“马格努斯效应”解释了这个问题。

　　马格努斯效应

　　图源网络

　　当一个旋转物体的旋转角速度矢量与物体飞行速度矢量不重合时，在与旋转角速度矢量和平动速度矢量组成的平面相垂直的方向上将产生一个横向力。在这个横向力的作用下物体飞行轨迹发生偏转的现象。这是流体力学中的一种现象。

　　图源：陕西师范大学物信院 马格努斯效应示意图

　　旋转物体之所以能在横向产生力的作用，是由于物体旋转可以带动周围流体旋转，使得物体一侧的流体速度增加，另一侧流体速度减小。

　　是不是听得云里雾里？

　　香蕉球轨迹

　　球在气流中运动时，如果其旋转的方向与气流同向，则会在球体的一侧产生低压，而球体的另一侧则会产生高压。运动员的用力方向朝右，所以足球逆时针旋转。拐点处足球左侧产生低压，右侧产生高压，这样就导致足球存在横向的压力差，并形成向左侧的力。

　　图源：NKPhysics

　　根据物理公式，距离越远，速度越慢，球偏离角度也就越大。因此，我们能看到在香蕉球运行的末尾时刻，会发生更剧烈的偏转，给守门员一个巨大的“惊吓”。

　　我也能踢出和C罗一样的球吗？

　　回到文章开头提到的C罗“力挽狂澜”的任意球，这一球不止踢出了上述“香蕉球”的概念，同时也混合了“电梯球”，即指大力踢出的足球，下落很快，像是从电梯上下坠，它实际上是高速飞行的足球受到重力和大雷诺数阻力下的运动轨迹。

　　图源： 中国物理学会期刊网 皮尔洛的“电梯球”

　　葛惟昆教授解释说：“踢出电梯球的一大关键要素，就是球的初始速度要快。”要踢电梯球，球的初始速度应该接近150公里/小时，没错，就是一辆车在高速公路上狂飙的速度。

　　图源：科学世界

　　研究人员在进行场景模拟时发现，要想让100公里/小时以上速度的任意球避开人墙（假定在距离约9米远的位置有5名身高1.8米的对方球员并排）成功射门，球离开地面时与地面的夹角必须控制在15°～17°之间，也就是仅有2°的精度范围（在距离球门25米的位置，踢出转速为每秒8转的侧旋弧线的情况）。

　　如果是足球，以每小时90千米的速度每秒旋转8转，球会在这个距离内弯曲3米以上。

　　图源见水印

　　而踢出弧线的关键在于，落脚点在偏离球心的位置，偏离球心的幅度越大，球的转速越快。有研究人员称，安德烈亚皮尔洛等优秀的任意球球员会使球的旋转轴倾斜角度大于侧旋，让马格努斯力倾斜向下发挥作用，从而踢出“球速快、大幅弯曲的同时又急剧下沉的”球路。

　　资料来源：科学世界、中国物理学会期刊、科技日报、天津科普说、NKPhysics

　　整理：董小娴

周鸿祎委员：数字时代新风险丛生 安全不再是“附属品”******

　　【代表委员履职心语】

　　以下为采访摘要：

　　记者：在数字经济蓬勃发展的背景下，面临哪些新的安全挑战？有哪些建议？

　　周鸿祎：最大的安全挑战就是，数字经济是基于数字化技术，数字化技术带来的问题就是一切皆可编程，所有的东西都是软件，软件定义世界。万物互联时代，虚拟空间与物理空间打通，过去所有对虚拟世界的伤害都能变成物理世界的打击；还有大数据驱动业务，数据也变成了可攻击对象，过去数据就是起到存储作用，现在数据一旦瘫痪，就意味着业务停止。

　　具体来讲，网络攻击低成本、隐秘性，导致了现在网络攻击对手已经不再是“小毛贼”，那些勒索软件都是有组织的犯罪；此外，物联网、工业互联网、车联网使得基础设施包括工厂、变电站、交通设施等都成为攻击对象，攻击范围和原来完全不一样；再加上数字化技术本质都是软件，比如，5G通信、物联网、区块链、云计算、大数据、人工智能等，这些技术都属于复杂技术，本身都会有安全问题；还有，数字化带来很多场景的增加，比如，工业互联网场景、车联网场景等，其中，工业互联网涉及很多智能车床、数控车床联网，有很多智能设备和供应链连在一起，供应链又有很多中小企业；车联网还有一个挑战是，过去车厂跟用户不联网，现在用户都要安装App，访问车联网服务。这些改变使得网络数字化安全面临的挑战和威胁与原来网络时代完全不一样。

　　当前，传统行业纷纷进入产业数字化领域，要面临复杂的场景、复杂的数字化技术，就不能够等把这些东西建设好，再把安全作为一个附庸，买点软硬件来合规。我觉得国家一定要支持这些重要行业、关键基础设施，要做好数字化安全顶层设计。

　　过去相关行业遇到网络安全问题，都是找网络安全公司“买药吃”，吃再多“药”也没有真正变成能力的积累和沉淀。网络安全要从卖盒子、卖软件这种思路，转变成为帮助客户建立自己的“数字化医院”，也就是安全基建，要帮助很多城市、大型企业建立网络安全基础设施，有了安全基础设施，就像有了医院，再加上培养大量医生，也就是网络安全专家、网络安全运营人员，这样才能帮助很多单位真正地把自己的安全应对能力建立起来。（光明日报全媒体记者 李政葳 孔繁鑫）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）