안타깝게도 모든 흥미로운 과학 기사를 다룰 시간이 충분하지 않다는 것은 유감스러운 현실입니다. 그래서 매달 우리는 거의 놓칠 뻔한 최고의 이야기 몇 가지를 소개합니다. 6월 목록에는 축구의 가위 페인트 과학, 똥의 독특한 나선형 모양 물리학, 붕소 버키볼, 그리고 헤르쿨라네움 두루마리를 해독하는 진행 중인 베수비오 챌린지의 최신 돌파구가 포함됩니다.

FIFA 월드컵이 한창인 지금, 과학자들의 머릿속도 축구로 향하고 있습니다. 예를 들어, 일반적이고 매우 효과적인 드리블 동작 중 하나는 '가위 페인트'로, 선수가 발 바깥쪽을 사용하여 한쪽으로 가는 척하다가 반대쪽으로 방향을 바꾸는 것입니다. 일본 과학자들은 다양한 실력의 대학 및 중학교 축구 선수들을 대상으로 가위 페인트에 초점을 맞춰 드리블 역학을 연구했습니다. 움직임은 고속 카메라로 포착되었습니다.

연구진은 신체 속도, 관절 운동학, 선수 간 거리, 공격수와 수비수 간 상대 속도 변화 등 여러 변수를 살펴보았습니다. 그들은 일본 체육·보건·스포츠 과학 저널에 발표된 논문에서 결과를 설명했습니다. 가장 주목할 만한 점은, 팀은 순수한 속도만이 숙련된 드리블의 유일한 요인이 아니라는 것을 발견했습니다. 예를 들어, 최고의 선수들은 높은 신체 속도를 유지하면서 수비수와의 거리를 능동적으로 조절합니다. 그들은 무릎 굴곡과 신전을 조정하여 폭발적이고 빠른 가속을 만들어냅니다. 또한 페인트를 실행할 때 발 들림이 최소화되고 몸통 기울기가 뚜렷하여 동작이 더 빠르고 속임수가 더 효과적입니다.

가디언에 따르면, 올해 FIFA 공 디자인인 아디다스 트리온다는 골키퍼들이 공의 속도를 읽고 대응하는 데 어려움을 겪게 하는 것으로 보입니다. FIFA는 작년에 의도적으로 깊은 솔기를 가진 4-패널 공으로 전환하여 비행 중 최적의 안정성과 더 예측 가능한 궤적을 만들었습니다. 또한 습하거나 축축한 조건에서 더 잘 작동하도록 설계되었습니다. 그렇다면 왜 골키퍼들은 공을 막는 데 어려움을 겪고 있을까요?

지난달 저널 Fluids에 발표된 논문이 답을 제시할 수 있습니다. 저자들은 트리온다 공을 풍동에 발사하고 공기 역학을 분석했습니다. (이것은 야구 공기 역학을 연구하는 데도 사용되는 일반적인 실험 접근법입니다.) 그들은 공이 특정 속도에 도달하면 공을 맞은 위치에 관계없이 더 빨리 이동한다는 것을 발견했습니다. 그들은 이것을 소위 '항력 위기', 즉 공 주변의 기류가 부드러운 층류에서 난류로 전환되는 지점 때문이라고 설명합니다. 그 결과 항력이 감소하여 공이 더 빨리 움직이므로 골키퍼가 예상하던 대로 속도가 줄어들지 않습니다. 솔기를 맞히면 항력이 더 줄어들며, 고도가 높을수록 이 효과가 덜 발생합니다.

베수비오 챌린지는 '디지털 언래핑'과 크라우드소싱 머신 러닝을 사용하여 헤르쿨라네움의 고대 로마 빌라에서 발견된 이전에 읽을 수 없었던 고대 두루마리에서 첫 글자를 해독하는 진행 중인 프로젝트입니다. 660개 이상의 두루마리는 화산 진흙 아래에 묻혀 있다가 1700년대에 고고학자들이 에피쿠로스 학파 철학자 필로데무스의 개인 작업 도서관이라고 믿는 방 하나에서 발굴되었습니다. 심하게 그을리고 말린 두루마리는 너무 취약해서 만지기만 해도 부서질 수 있기 때문에 오랫동안 읽을 수 없을 것이라고 여겨졌습니다.

2023년, 베수비오 챌린지는 첫 글자를 해독한 공로로 첫 상을 수여했고, 이듬해 프로젝트는 첫 번째 읽을 수 있는 텍스트를 생성한 공로로 70만 달러의 대상을 수여했습니다. 작년에는 옥스퍼드 대학 보들리 도서관에 소장된 두루마리(PHerc. 172) 내부의 첫 X-레이 이미지를 성공적으로 생성했습니다. 이는 베수비오 챌린지와의 협력 결과였습니다. 두루마리의 잉크는 독특한 화학 성분을 가지고 있습니다.