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

美媒文章：欧洲为什么与美国对华出口管制抗争******

　　参考消息网1月2日报道美国外交学者网站2022年12月27日发表德国墨卡托中国研究所分析师安东尼娅·赫迈迪和丽贝卡·阿塞萨蒂的文章，题为《欧洲为什么与美国对华出口管制抗争》。全文摘编如下：

　　2022年10月，美国对中国实施了迄今为止最大规模的出口管制。这些规则寻求限制中国获得先进半导体技术的机会，其目的是迅速利用美国的影响力来削弱中国的超级计算和人工智能能力。

　　新的管制措施大大加剧了中美科技竞争。美国总统国家安全事务助理杰克·沙利文说，美国希望在人工智能和其他“力量倍增技术”方面“保持尽可能大的领先优势”。

　　但这是有风险的。除非其他主要半导体生产国加入（这些国家迄今为止一直不愿这样做），否则，其中一些管制措施不会取得效果。

　　新的出口管制措施最初引发了关于现有规则、即外国直接产品规则所涵盖范围的困惑，外国直接产品规则对一些在海外制造的产品实施出口管制。由于美国的技术在半导体供应链上几乎无处不在，因此美国可以授权或阻止域外销售。事实上，这些并不涵盖半导体制造设备，因此最初阿斯麦控股公司的设备可以不受美国长臂管辖。沿着这条道路前进可能损害美国的利益，也会严重削弱盟国间的信任。关键是，华盛顿可以在它愿意的时候利用自己的影响力。

　　信任问题并不新鲜。尽管经济上的考虑在美国的出口管制法规中没有一席之地，但华盛顿对全球技术贸易越来越多的干预引发了人们对保护主义的担忧。

　　阿斯麦控股公司首席执行官彼得·温宁克抱怨说，华盛顿偏心美国半导体制造设备领域的企业，证据是它近年来大力游说荷兰政府，这导致荷兰拒绝发放对华出口极紫外光刻机的许可。这些抱怨表明信任受到削弱并且人们认为美国采取了贸易保护主义做法。

　　各国政府处境艰难，因为它们必须确保这样的出口管制措施不会扼杀本国产业。例如，如果没有日本的支持，欧洲或荷兰的单边管控将使日本竞争对手获得优势。已经有迹象表明，中国企业可能正在转向日本的半导体制造设备生产商，因为这些企业使用的美国技术更少，因此更不可能受未来涉及半导体制造设备的外国直接产品规则影响。

　　来自中国的收入对许多半导体公司来说至关重要。

　　尽管美国正在劝说伙伴国减少在芯片和电动汽车电池等其他领域对中国的依赖，但欧洲企业担心去全球化的代价。芯片供应链之所以高效，是因为它是全球性的、一体化的。如果供应链分崩离析，越来越多的国家奉行谋求自力更生的政策，芯片的成本就会上升。欧洲工业需要越来越多的芯片，不仅是在高科技行业，还有正被自动化和数字化改造的汽车等低技术领域。

　　然而，追求完全自给自足的供应链并不现实。