为何今年的世界杯足球可能飞不远
摘要
研究人员测试了新款阿迪达斯Trionda世界杯用球，发现它可能会略微减少长传距离，但奖励干净的技术和可预测的飞行轨迹。
<p>本月即将在美国、加拿大和墨西哥举行的国际足联世界杯赛事有很多新变化。参赛队伍比以往任何一届都多。这是首次在三个不同主办国举行。而且，与过去半个多世纪的前辈赛事一样，它将使用一款全新设计的足球。</p>
<p>过去20年一直测试世界杯用球物理特性的一组研究人员<a href="https://www.mdpi.com/2076-3417/16/6/2808">近期研究了</a>这款名为Trionda的新球。这款由阿迪达斯制造的Trionda足球有四个红、绿、蓝三色面板，上面压有深沟纹以及代表三个主办国的枫叶、绿鹰和星形徽章。通过风洞实验，研究团队发现，这款球在某些方面比之前的版本有所改进，但远距离射门可能不如以往飞得那么远。 </p>
<p>“简单来说，Trionda可能会略微惩罚极远距离，但它应该会奖励干净的技术和可预测的飞行轨迹，”团队成员约翰·埃里克·戈夫说，他研究体育物理学，即将成为普渡大学工程实践教授。 “守门员、头球解围的防守队员以及远射球员，我认为他们最可能看到明显差异。” </p>
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<p>自20世纪70年代以来，阿迪达斯一直<a href="https://www.adidas.com/us/blog/the-complete-history-of-adidas-world-cup-match-balls">为每届世界杯设计新球</a>。最初几十年的部分设计变化是美学上的：1986年的球采用了受墨西哥阿兹特克神庙启发的图案，1994年的球则带有纪念阿波罗登月25周年的太空图案。也有一些结构上的差异，例如升级的泡沫芯和更好的防水性能。但总体而言，这些球都采用了相同的32片五边形面板缝合设计。 </p>
<p>这一情况在2006年德国世界杯时发生了变化，当时阿迪达斯推出了+Teamgeist球。它只有14块弧形面板，采用热粘合而非缝合。戈夫说，这种设计有助于防潮，防止球在比赛中变重。大约从那时起，他开始研究足球。此后，他和同事们一直关注着阿迪达斯推出的不同表面纹理和更少面板的球款——这些设计变化足以影响比赛表现。 </p>
<h3 class="wp-block-heading"><strong>飞行中的运动</strong></h3>
<p>戈夫早期发现，通过分析球的轨迹数据，他可以推导出它的阻力系数——这个数字决定了球在特定速度下飞行时受到的空气阻力。此后不久，他开始与日本的一个团队合作，分析世界杯用球在飞行中的行为如何随每一款新设计而变化。 </p>
<p>这些实验在日本筑波大学进行，多年来一直刻意保持一致性，因为“保持连续性对于将新数据与历史数据集进行比较非常重要，”负责这些实验的教授浅井武说。<strong> </strong>实验方法是将球固定在一根金属杆上，金属杆连接到一个称为力平衡器的仪器上，该仪器测量球在受到与实际足球比赛中相同的风速（每秒7到35米）时所受到的空气动力，如阻力和升力。 </p>
<p>团队会用不同方向测试球，“但只能做几次，因为Trionda球售价170美元，”戈夫说，每次新测试实际上都会毁掉它。实验向团队展示了阻力系数如何随速度变化，然后戈夫编写代码模拟球在空中的整体轨迹。 </p>
<p>团队的分析显示了近年来世界杯用球如何从2010年赛事的八面板Jabulani球演变而来。Jabulani受到了球员——尤其是守门员——的许多批评，他们称其轨迹具有欺骗性，“下坠得厉害”，正如一位球员告诉《卫报》的那样。 </p>
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# 今年世界杯用球可能飞不远的原因
来源：https://www.technologyreview.com/2026/06/08/1138470/why-this-years-world-cup-ball-may-not-fly-as-far
本月即将在美国、加拿大和墨西哥举办的世界杯有很多新变化。参赛队伍数量创历史新高，这也是首次由三个东道主国家共同承办。与过去半个多世纪的历届世界杯一样，本届比赛也将采用全新设计的足球。
过去20年里一直测试世界杯用球物理特性的一组研究人员，最近研究了这款名为 Trionda 的新球。由 Adidas 制造的 Trionda 拥有四块红、绿、蓝三色面板，面板上刻有深沟槽以及枫叶、绿鹰和星星徽章，代表三个主办国。通过风洞实验，研究团队发现，这款球在某些方面比以往版本有所改进，但长距离射门可能没有过去飞得那么远。
“简单来说，Trionada 可能会稍微惩罚极端远距离射门，但会奖励干净的技术和可预测的飞行轨迹，”团队成员约翰·埃里克·戈夫说，他研究体育物理学，即将担任普渡大学工程实践教授。“门将、进行长传的后卫以及远射球员，是我最先会去寻找可见差异的地方。”
研究人员在筑波大学使用风洞研究 Trionda 球。TAKESHI ASAI, SUNGCHAN HONG, AND RICHONG LIU
自1970年代以来，Adidas 为每届世界杯设计了新球。最初几十年的部分设计变化是美学上的：1986年的球采用了受阿兹特克神庙启发的图案，用于墨西哥世界杯；1994年的球则采用了太空图案，以纪念登月25周年。也有一些结构上的差异，例如升级的泡沫芯和改进的防水性能。但大体上，这些球都使用相同的32块五边形面板缝合设计。
这一情况在2006年德国世界杯时发生了改变，当时 Adidas 推出了 +Teamgeist 球。它仅有14块弧形面板，通过热粘合而非缝合连接。戈夫说，这种设计有助于保持球体干燥，防止球在比赛中变重。大约从这个时候起，他开始研究足球。此后多年，他和同事一直追踪 Adidas 推出的表面纹理不同、面板更少的新球——这些设计变化足以影响比赛。
### **飞行中的运动**
戈夫早期发现，通过分析球的轨迹数据，可以推导出它的阻力系数——这个数值决定了球在给定速度下飞行时所受的空气阻力。不久后，他开始与日本的一个团队合作，分析每届世界杯用球因设计变化而导致的飞行行为变化。
这些实验在日本筑波大学进行，多年来一直保持一致性，因为“保持连续性对于将新数据与历史数据集进行比较很重要，”负责实验的教授浅井武说。实验包括将球固定在连接力平衡仪器的金属杆上，当球承受与实际足球比赛中相同的风速（每秒7到35米）时，测量气动力如阻力和升力。
团队以不同方向测试球，“但只能做少数几次，因为 Trionda 球售价170美元，”戈夫说，每次新测试实际上都会破坏它。实验向团队展示了阻力系数如何随速度变化，然后戈夫编写代码模拟球在空中飞行的整体轨迹。
团队的分析显示了自2010年八面板 Jabulani 球以来，最近几届世界杯用球的演变。Jabulani 遭到球员——尤其是门将的诸多批评，他们说其轨迹具有欺骗性，会“诡异地下坠”，正如一位球员告诉《卫报》的那样。
Adidas JABULANI，2010年世界杯官方用球ALAMY
Adidas Brazuca 比赛用球，2014年世界杯ADOBE STOCK
Trionda 官方2026年FIFA比赛用球TAKESHI ASAI, SUNGCHAN HONG, RICHONG LIU
2010年的 Jabulani 球（左）有八块面板和光滑纹理，导致性能不可预测。后来的球，如2014年的 Brazuca（中）和今年的 Trionda（右），面板更少但表面更粗糙。
这款球有一个关键缺陷：过于光滑。尽管其高速下的阻力系数相对较低，但一旦球减速到某个点，阻力系数会突然增大，导致球剧烈减速，出现2010年球员抱怨的情况。这种突然转变——称为阻力危机——对于较光滑的球会在更高速度下发生，但有了额外的纹理如接缝和沟槽后，这种转变可以推迟到球速度更低时才发生。这使得球能飞得更远，并在正常比赛中表现得更可预测。
“这就像高尔夫球有凹坑、棒球有108道双缝线一样。如果这些球没有那些粗糙特征，球被抛出或击打时根本飞不到现在看到的距离，”戈夫说。“球上必须有某种粗糙度，才能将这个转变移到更小的速度。”
### **新沟槽**
根据戈夫及其同事的分析，后来的设计能够将阻力危机推至更低的速度。例如，2014年使用的 Brazuca 球只有六块面板，但其总缝线长度长得多，增加了表面粗糙度。而今年的 Trionda 球仅有四块面板，但每块面板上还有三条深沟槽以增加纹理。
不过，这种粗糙度也有代价。虽然戈夫和他的同事发现 Trionda 球在2010年以来最慢的速度下经历了阻力危机，但其高速下的阻力系数也**高于**其他球。这意味着，即使最剧烈的变化要到球速度很慢时才发生，但球在飞行较快阶段仍会比近几届的前辈减速更快。因此，长距离射门的轨迹可能短几米，戈夫说。Adidas 未回应置评请求。
幸运的是，即将到来的世界杯的球员应该已经熟悉这些额外细节，因为他们至少几个月前就拿到了新球。戈夫指出，这款球在设计上与 Nike 的 Flight 球颇为相似，因此花更多时间使用那种球的球员可能拥有额外优势。
与此同时，戈夫继续将团队的论文发送给他在 FIFA 和 Adidas 的同事，希望能提供一些新见解，过去他也曾收到 Adidas 寄来的球。Adidas 确实对每个新球进行自己的未发表测试。《纽约时报》去年报道称，Trionda 的3.5年测试过程包括设计用来以特定速度踢球的机器人，以及在16个主办地点中的7个进行测试。
但正如戈夫所说，足球是“世界上最受欢迎的运动，这是它最重要的赛事，而这项赛事中最重要的装备就是这里这款球，”他在 Zoom 通话中指着镜头前的 Trionda 球说道。“我认为他们对一些外部测试的结果感兴趣。”
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