遗憾的是,我们永远没有足够的时间来报道所有有趣的科学故事。因此,每个月我们都会精选几个差点被遗漏的最佳故事。六月的榜单包括:足球剪刀脚假动作的科学解析;便便独特螺旋形状的物理学;硼巴基球;以及维苏威挑战赛在破译赫库兰尼姆卷轴方面的最新突破。

随着世界杯如火如荼地进行,连科学家们也开始关注足球(或者对世界其他地方的人来说是“football”)。例如,一种常见且高效的带球技巧是“剪刀脚假动作”,球员用脚外侧假装向一个方向突破,然后突然切向另一个方向。日本科学家研究了不同技能水平的大学生和初中生足球运动员的带球动态,重点关注剪刀脚假动作。他们用高速摄像机捕捉了这些动作。

研究人员考察了几个变量,包括身体速度、关节运动学、球员之间的距离以及进攻方和防守方之间的相对速度变化。他们在《日本体育、健康与运动科学杂志》上发表了一篇论文描述了他们的发现。最值得注意的是,团队发现原始速度并不是熟练带球的唯一因素。例如,顶尖球员会主动调节与防守者的距离,同时保持较高的身体速度。他们通过协调膝盖的屈伸来产生爆发性的快速加速。在执行假动作时,他们的脚抬得最低,躯干倾斜明显,因此动作更快、更具欺骗性。

据《卫报》报道,今年的世界杯用球“阿迪达斯Trionda”似乎让守门员在判断球速和做出反应时遇到了麻烦。国际足联去年改用四面板球,并特意设计了深缝,以优化飞行稳定性和更可预测的轨迹。它还被设计成在潮湿或湿润条件下表现更好。那么,为什么守门员难以扑救呢?

上个月发表在《流体》杂志上的一篇论文可能给出了答案。作者将Trionda球放入风洞中并分析了其空气动力学。(这也是研究棒球空气动力学的常用实验方法。)他们发现,无论球被击中的位置如何,一旦达到某个速度,球就会飞得更快。他们将此归因于所谓的“阻力危机”,即球周围的气流从平滑的层流转变为湍流的临界点。由此产生的阻力变化使球移动得更快,因此它不会像守门员习惯预期的那样减速。击中球缝会减少阻力,而在高海拔地区这种效应不太可能发生。

维苏威挑战赛是一个持续进行的项目,它采用“数字展开”和众包机器学习来破译来自赫库兰尼姆一座古罗马别墅中发现的、以前无法阅读的古代卷轴上的第一批字母。这660多卷卷轴被埋在火山泥下,直到18世纪才从一个房间中被发掘出来,考古学家认为这个房间是伊壁鸠鲁派哲学家菲洛德穆斯的私人工作图书馆。这些严重烧焦、卷起的卷轴非常脆弱,长期以来人们认为它们永远无法阅读,因为即使触摸它们也可能导致它们碎裂。

2023年,维苏威挑战赛首次颁奖,表彰破译第一批字母的成果;次年,该项目颁发了70万美元的大奖,用于制作第一个可读文本。去年,成功生成了牛津大学博德利图书馆收藏的卷轴(PHerc. 172)内部的第一张X射线图像——这是与维苏威挑战赛合作的结果。该卷轴的墨水具有独特的化学特性……