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
东西问 | 孙向晨:现代世界如何走向“天下一家”?******
中新社北京1月6日电 题:现代世界如何走向“天下一家”?
——专访复旦大学哲学学院院长、通识教育中心主任孙向晨
中新社记者 文龙杰
“家”在中华文明中具有重要地位,包涵着独特的思想资源,甚至成为一种理解世界的范式。
近年来,“家”重新被知识界关注,“家哲学”被评为2021年度“中国人文学术十大热点”之一。在文化厚厚的包裹中,“家”的深处究竟与西方哲学中的“家”有何不同?“家”能否在普遍化、去语境化的论述中成为普遍的哲学论题?中新社“东西问”日前就此独家专访复旦大学哲学学院院长、通识教育中心主任孙向晨教授。
现将访谈实录摘要如下:
中新社记者:您近年来致力于对家进行哲学挖掘,能否介绍一下,何为哲学意义上的家?
孙向晨:“家”是人们特别踊跃讨论的话题,也是非常复杂的论题,特别是五四运动以来,“反家非孝”成为社会主流,比较典型的是巴金的《家》《春》《秋》、鲁迅《狂人日记》中提到的“礼教吃人”等。除了这些社会影响比较大的文学作品,陈独秀、胡适、傅斯年、顾颉刚等也在思想上对中国人的家文化进行了批判。家,在我们的语境中承载了太多个人、民族与历史的沉重记忆。
必须认识到,“家”在中国或者汉语思想传统中,有着不同层次的意义,如不清晰区分开来,容易把婴儿和洗澡水一块倒掉。因此,需正本清源,一要区分家在中国文化中的深厚传统与家的哲学意味;二要区分家之于中国文化传统的根基性地位与“家”对于人类而言的生存论地位。
任何一个文明都关注“不朽”的问题。古文明埃及会借助木乃伊来直观表达生命的不朽,基督教借助上帝,佛教则借助灵魂的轮回。中国人尤其是儒家对“不朽”的理解,主要是通过“生生不息”来实现。
“生生不息”可看作中国文化中的一个基本信仰。比如,在故事“愚公移山”中,愚公与智叟最根本的区别在于愚公的时间世界如天地般广袤长远,“子子孙孙无穷匮也”,而智叟的时间世界只局限在这一生一世。基于对“世代”的关注与信心,中国人会对生命之间的延续给予特别关注,对于世代之间的情感最为看重,古代称之为“亲亲”,《中庸》中说“仁者,人也,亲亲为大”。
观众参观徐悲鸿的作品《愚公移山图》。泱波 摄西方哲学传统中对情爱(Eros)、友爱(Philia)以及基督教里神对于人的圣爱(Agape)都有许多论述,唯独对于亲亲之爱、父母与子女之间的亲情讲得很少。而中国人在亲亲之爱中还发展出一种中国的根基性的德性“孝”。“孝”字上面是“老”,下面是“子”,意味着不同世代之间的结合,通过“父慈子孝”并由此发展“家”的哲学。
西方的爱从爱情开始,中国人更注重“爱由亲始”。前者注重个体,因此海德格尔讲人是“向死的存在”;中国人则揭示出面对未来世代的存在向度,重视生命之间的延续性,如民间“不孝有三,无后为大”之说。比如,“教”与“学”两个汉字都与“子”有关,也都与世代传承相关,因此把“师”与“父”联系在一起,将老师与“天地君亲”放在同一序列中敬拜。通过挖掘“家”的哲学意义,有助于在世代延续性中理解生命。
湖北孝感第一人民医院“战疫”夫妻祝茂松、秦维芳的“全家福”。晏美华 摄中新社记者:“家”在汉语思想传统中处于何种地位?
孙向晨:“家”是人类生存的基本形态,在汉语思想传统中处于一种枢纽地位。
纵向上,向上“慎终追远”,向下“生生不已”,“家”成为联通上下世代的枢纽。横向上,中国人讲“修身齐家治国平天下”,看上去“修身”是修齐治平的基础,其实修的是对父母的孝顺、对子女的慈爱、夫妻的义顺,“修身”并非纯粹个体性修炼,而是在家庭关系性中的一种修炼。所以“家”才是修齐治平的核心,国家是大的家,天下则是“四海一家”。
中新社记者:从文明论的高度思考“家”,“家”为何在中华文明中被格外重视?
孙向晨:其实,古希腊也讲“家”,但城邦兴起后,对“家”的文化产生了抑制作用;基督教也讲“家”,圣父圣子圣母,都是以“家”为喻体的,但神圣化了的“家”却掩盖了现实中真实的“家”;在中国,则以“家”为本位,自觉地以家的基本特点来理解世界。
与其他文明相比,中华文明既不依靠希腊式诸神、基督教式位格神,也不依靠佛教的六道轮回,而是通过“家”,这一基本的生存环节,作为文明发展的基础。
中华文化基于“家”发展出伦理体系,亲亲而仁民,仁民而爱物,最后通过“推恩”达到泛爱天下,即所谓“老吾老,以及人之老;幼吾幼,以及人之幼”,形成一种道德化世界。此外,“家”对中国人还有很强的精神性寄托,因而注重“慎终追远”,也强调落叶归根。
103岁李宝英在已是古稀之年的儿媳妇的陪伴下剥油茶果。赵春亮 摄中新社记者:您认为人对“家”的思念无处不在,“家”是否具有世界性的广泛哲学基础,对全人类意义几何?
孙向晨:我在柏林讲中国哲学时,特别强调了“身体发肤,受之父母”的哲学出发点,德国学生可以理解,甚至感同身受,只是西方文化并未发展出这样一种体系化、系统化的家文化。“家”在汉语世界中有很深厚的土壤与地基。近年来,我试图在此基础上,提炼出更加理性化、更具普遍性的“家哲学”,挖掘其对全人类的哲学贡献。
就现代社会而言,“家哲学”应成为医治现代性疾病的良药。现代世界中,人在政治、法律、经济、社会等意义上都是独立的个体,这当然具有进步意义,肯定了个体的尊严与价值。而在传统社会,个体很难独立生存,需倚靠更大的共同体。在古希腊,人是城邦的动物;在天主教,人倚靠于教会;在印度,人是村社的动物;在中国,人是家庭的动物。只有在现代社会,个体才可能独立存在。物质文化的极大丰富,使人对整体的依赖度降低。
另一方面,人的生存依然是社会性的,在汉字中“人”字虽只有两笔,但表达了相互扶持;“仁者人也”,“仁,亲也。从人,从二”,则表达了两人间的亲切关系。人在理智生活上可以是独立的,在情感上则对彼此有着深深的依恋。就后者而言,现代社会给予的支撑非常不足,所谓的存在主义问题就出现了,人的荒谬感、漂浮感、虚无感都爆发出来。在西方文化传统中形成的强个体概念,一旦没有上帝作为内在支撑,亦即尼采所言“上帝死了”之后,“个体”就处于一种漂浮状态。“家哲学”由“亲亲”而“亲切”,其理解世界的方式是关系性的、扶助性的,基本趋向是把人从远处拉近,形成一个温暖世界。
与希腊特别强调理性相比,“家”更强调情感,强调成员间的相互关联。“家”作为一种文明论范畴,其奠基的世界更有家园的温暖,而非茫然大地的荒芜。
广西南宁学童展示书写的“人”字。俞靖 摄中新社记者:如何通过阐发“天下一家”的理念,破除文明冲突论?
孙向晨:人和动物不一样,不是靠本能生活,而是生活在“三观”之中,具有世界观、人生观与价值观。西方文化传统中有非常进步的方面,但也存在种种弱点乃至弊端。比如,按照霍布斯理论,人在自然状态下即是“所有人反对所有人的战争”,将人与人之间的基本关系理解和界定为相互冲突、争斗、排斥。像个体层面一样,在理解国和国之间的关系上,民族国家也处于相互争斗关系中。康德讲永久和平,其前提也是国家间相互争斗。亨廷顿的文明冲突论,同样复制了霍布斯的冲突逻辑。
从个体冲突、民族国家冲突到文明间的冲突,其基本逻辑一样,都源于追求自我权力。根本在于其哲学模式是个体主义式的,即我与他者互为陌生。
“家”的哲学从“亲亲”开始,注重相互之间的关联,但又强调“不同”,维特根斯坦从中发展出“家族相似”理论来破解西方的本质主义,而中国文化传统的“和而不同”进一步概括了“家”的这种理想状态。在这种“家哲学”的框架下,每个个体都可以不一样,但因为“亲亲”而归于“和”,并不一定就指向冲突。从家哲学中的“亲亲之爱”发展出“泛爱天下”的仁爱精神,可建立起对共同体、对国家关系的新理解,也就是“天下一家”的理念。
“家哲学”旨在把他人拉近,强调“亲如兄弟”,形成一种共同感与家庭氛围,在此基础上进而形成“天下一家”的相互关系,后者在哲学上转变了理解世界的基本范式,可提供一套新的哲学体系,在此基础上才有可能形成新的天下观,从而推动实现人类命运共同体。从健康的“家”文化,提炼出普遍意义,在现代世界尤为重要。(完)
受访者简介:
孙向晨,复旦大学教授、哲学学院院长、通识教育中心主任;入选国家“万人计划”社科领军人才(2020年)、上海市领军人才(2019年)。曾在耶鲁大学、芝加哥大学、巴黎高师、德国柏林自由大学等大学做访问学者、访问教授。牵头或参与的教学项目获国家级教学成果一等奖(2018年)、国家级教学成果二等奖(2014年)。在《中国社会科学》《哲学研究》等杂志发表论文多篇,多项著作、论文获上海哲学社会科学优秀成果奖。《双重本体:形塑现代中国价值形态的基础》《现代个体权利与儒家传统中的“个体”》两篇文章分别入选2015、2017年“上海社联十大年度推介论文”。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |