本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
棒球赛季正式开始了!有什么比研究驱动比赛的棒球更好的庆祝方式呢?
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几年前,我说服 S 帮助我拆开一个棒球。我想了解约翰·桑塔纳可以用手抓住,并只需轻 flick 手腕,就能将其变成致命一击的属性。我带着旧的实验室工具包,开始进行非传统的解剖。
首先,必须移除构成缝线的 108 针。缝线是手工缝制在每个棒球上的(美国职业棒球大联盟球队一个赛季总共使用约 60 万个球,这意味着大量的人工)。一旦红色的蜡线被移除,我们剥开牛皮,露出一层纱线。由于 1974 年马皮短缺,牛皮被引入使用。皮革在缝制到球上之前,会针对厚度、纹理强度、抗拉强度和其他方面的 17 项潜在缺陷进行测试。
裸露棒球的第一层(从外到内到球心)是一层白色聚酯纤维/棉质精纺羊毛纱线。有四层羊毛和棉质缠绕层覆盖着球心。在第一层之后,随后的层是不同等级的灰色和白色羊毛纱线。为什么要用羊毛?羊毛具有天然的弹性,当被压缩时,材料可以迅速恢复到原来的形状。这种特性有助于棒球即使在比赛中被反复击打后也能保持其形状。虽然下面的照片没有显示随着每一层的移除球的尺寸在缩小,但看到实际上有多少羊毛构成了棒球还是很有趣的。
球的中心是由软木塞包裹着一层薄薄的红色橡胶组成。橡胶很容易理解:它基本上使球成为了一个球。切开橡胶露出了软木塞中心,称为球芯。显然,软木塞在 1910 年被选为球心材料,作为标准化棒球的一种手段。在此之前,球心是橡胶。这种改变使得棒球更“活泼”,我猜这意味着软木塞中心允许投球时有更大的灵活性——它让球根据投手释放它的方式表现出不同的特性。根据伊利诺伊大学的说法,软木塞中心对比赛产生了巨大的影响
随着 1926 年软木塞中心棒球的引入,投手很快开始发展出怪异的投球方式——擦球、口水球、砂纸球等等。1920 年对规则进行了重大修改,以禁止这些投球。然而,公认的“口水球”投手被允许在他们职业生涯的剩余时间里继续使用他们的特长。其中最成功,也是最后一个结束他大联盟职业生涯的是伯利·格莱姆斯,他最后一次为洋基队投球是在 1934 年。
为了解决这些问题,球心再次被改变:它被橡胶包裹起来,成为现代的球芯,如下所示
当我思考这小块软木塞时,我意识到在这个看似简单的棒球中蕴含着全球历史——考虑到棒球被认为是全美运动,这很有趣。早在公元前 3000 年,中国、埃及、巴比伦和波斯就已将软木塞用于渔具。在意大利发现了公元前 4 世纪的软木塞被用于浮标、塞子、女鞋和屋顶材料的证据。软木塞和橡胶都来自葡萄牙、西班牙和意大利的树木、森林和种植园(用于软木塞),以及巴西、锡兰、婆罗洲、马来半岛、印度和英国。使用和提炼工艺经过世代的培养和传承——包括棒球软木塞中心的想法,这可以追溯到 1863 年,当时一位英国人获得了板球软木塞中心的专利。
所以,下次当你在棒球比赛现场,在吃热狗和对着裁判大喊大叫的间隙,想想看,这个以 98 英里/小时的速度飞行的白色小球中包含了什么。
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此帖子的一个版本最初出现在 AiP 的主页上,网址为 2010 年 3 月 29 日。