绕过人墙、半路转弯 怎么在世界杯踢出超帅“香蕉球”?******
又到了四年一度的世界杯
不知道大家是否还记得
2018届世界杯中
葡萄牙和西班牙相遇的小组赛
C罗在最后时刻力挽狂澜
踢出被解说员叹为
“翩若惊鸿,宛若蛟龙”的
“C型”任意球,扳平比分
被踢出的球为什么会迅速升降?
又为什么会“拐弯”呢?
首先我们来了解一下任意球
任意球是啥?
任意球是罚球的一种。它是一种在足球(或手球)比赛中发生犯规后重新开始比赛的方法。
任意球分两种:直接任意球,踢球队员可将球直接射入犯规队球门得分;间接任意球,踢球队员不得直接射门得分,球在进入球门前必须被其他队员踢或触及。判罚前场任意球后会使用一种泡沫喷剂划定球的摆放位置,以及人墙的站位,发任意球时需要用手触球,然后在裁判哨响后踢球。
香蕉球?能吃吗?
事实上,C罗踢出的这种任意球在足球比赛中并不少见。
在1997年,在巴西对法国的一场足球比赛中,巴西足球运动员Roberto Carlos,在没有通向球门的直接路线的情况下,从35米外开出一个任意球。他的射门使球飞过球员,并在快要出界的时候急转向左,砸入球门。
图源:网络 香蕉球图解
球的突然拐弯让在场球员,特别是法国守门员根本来不及反应。这个史上最漂亮,最具标志性和最违反物理学定律的任意球,被叫作“香蕉球”。法国物理学家对此研究了数年,终于用“马格努斯效应”解释了这个问题。
马格努斯效应
图源网络
当一个旋转物体的旋转角速度矢量与物体飞行速度矢量不重合时,在与旋转角速度矢量和平动速度矢量组成的平面相垂直的方向上将产生一个横向力。在这个横向力的作用下物体飞行轨迹发生偏转的现象。这是流体力学中的一种现象。
图源:陕西师范大学物信院 马格努斯效应示意图
旋转物体之所以能在横向产生力的作用,是由于物体旋转可以带动周围流体旋转,使得物体一侧的流体速度增加,另一侧流体速度减小。
是不是听得云里雾里?
香蕉球轨迹
球在气流中运动时,如果其旋转的方向与气流同向,则会在球体的一侧产生低压,而球体的另一侧则会产生高压。运动员的用力方向朝右,所以足球逆时针旋转。拐点处足球左侧产生低压,右侧产生高压,这样就导致足球存在横向的压力差,并形成向左侧的力。
图源:NKPhysics
根据物理公式,距离越远,速度越慢,球偏离角度也就越大。因此,我们能看到在香蕉球运行的末尾时刻,会发生更剧烈的偏转,给守门员一个巨大的“惊吓”。
我也能踢出和C罗一样的球吗?
回到文章开头提到的C罗“力挽狂澜”的任意球,这一球不止踢出了上述“香蕉球”的概念,同时也混合了“电梯球”,即指大力踢出的足球,下落很快,像是从电梯上下坠,它实际上是高速飞行的足球受到重力和大雷诺数阻力下的运动轨迹。
图源: 中国物理学会期刊网 皮尔洛的“电梯球”
葛惟昆教授解释说:“踢出电梯球的一大关键要素,就是球的初始速度要快。”要踢电梯球,球的初始速度应该接近150公里/小时,没错,就是一辆车在高速公路上狂飙的速度。
图源:科学世界
研究人员在进行场景模拟时发现,要想让100公里/小时以上速度的任意球避开人墙(假定在距离约9米远的位置有5名身高1.8米的对方球员并排)成功射门,球离开地面时与地面的夹角必须控制在15°~17°之间,也就是仅有2°的精度范围(在距离球门25米的位置,踢出转速为每秒8转的侧旋弧线的情况)。
如果是足球,以每小时90千米的速度每秒旋转8转,球会在这个距离内弯曲3米以上。
图源见水印
而踢出弧线的关键在于,落脚点在偏离球心的位置,偏离球心的幅度越大,球的转速越快。有研究人员称,安德烈亚皮尔洛等优秀的任意球球员会使球的旋转轴倾斜角度大于侧旋,让马格努斯力倾斜向下发挥作用,从而踢出“球速快、大幅弯曲的同时又急剧下沉的”球路。
资料来源:科学世界、中国物理学会期刊、科技日报、天津科普说、NKPhysics
整理:董小娴
网络空间国际交流与合作有哪些困境?如何解决?******
共筑网络空间国际交流与合作的“金桥”
纵观当前网络空间国际交流与合作的进程,宛如一条奔腾激荡的长河。网络空间是现实世界的投射和具现,从国际形势来看,大国关系、国际秩序、地区安全、社会思潮、全球治理正在发生深刻变革,再加上世纪疫情,国际格局进入“百年未有之大变局”。
从全球信息化发展进程来看,人工智能、区块链等技术快速发展,新一轮科技革命的轮廓已经清晰,智能化、数字化、信息化、虚拟化的技术特征不仅深刻影响着各国国内产业形态、生活方式、社会形态,还带来国家间力量对比的变化,加剧国家竞争。国家安全和利益、企业经营运作、公民权利等都前所未有地集中在网络空间,通过数据流转不息。国际社会多边各方,无论是政府、企业、社群还是民众,都期盼着网络空间能够立规建制,形成行为规范,实现全球治理。
网络空间国际交流与合作的现状与困境
当前,愈演愈烈的大国博弈,空前复杂的网络安全形势,都预示着网络空间国际规则制定进程充满不确定性。
总体来看,以美国为首的西方国家把持网络空间国际治理主导权的主要态势没有得到根本扭转。其凭借理论的长期积累、技术的先发优势和对话语权的垄断,在网络空间各个领域和各大议题上抛概念、推规则,不遗余力地推广以西方价值观和意识形态为基础的网络空间国际治理模式。
如果说2011年的“伦敦进程”拉开了以美国为首的西方国家政府介入网络空间国际治理进程的序幕,那么,2013年北约推出《塔林网络战国际法手册》、2017年2月微软公司发布《数字日内瓦公约》、2017年4月七国集团(G7)部长会议联合发布《网络空间负责任国家行为规范宣言》、2017年11月全球网络空间稳定委员会提出基于七项要素的网络稳定框架以及2018年11月法国提出《网络空间信任与安全巴黎倡议》等,都是以美国为首的西方国家企图把持网络空间国际治理话语权和规则主导权的具体表现。
近年来,随着美国将冷战思维延伸到网络空间,西方国家罔顾国际社会“一个世界一张网”的强烈呼声,逐渐以意识形态划界,打着反对所谓“数字威权主义”等幌子企图分割互联网。他们表面上在维护网络空间的所谓稳定,实际上却在撕裂、切割着网络空间。这也是当前网络空间国际治理向前推进的最大障碍。
当前,网络空间纷争激烈。美国率先在网络空间扩军备战,直接威胁攻击他国关键信息基础设施;“五眼联盟”(指由五个英语国家所组成的情报共享联盟,成员国包括美国、英国、加拿大、澳大利亚和新西兰)在网络空间横行霸道,肆无忌惮监控全球;各方势力利用遍布全球的社交媒体,挖掘数据、操控舆论、蛊惑人心,在世界各地导演不同版本的“颜色革命”。同时,以美国为首的西方国家将网络议题无限政治化,以意识形态划线,泛化国家安全概念,严重恶化网络空间和平、安全、开放、合作、有序的状态。此外,以勒索病毒等为代表的网络犯罪猖獗,网络恐怖主义暗流涌动,公民个人信息受到侵犯,商业机密被窃取和泄露。
面对上述问题,国际社会如何维护网络空间的和平、安全和稳定,寻求共同利益、增进互信,划红线、列禁区,在承认网络主权原则的基础上负起责任,需要新理念,更需要新实践。
为网络空间国际交流与合作贡献中国智慧和中国方案
中国国家主席习近平提出“人类命运共同体”理念,站在全人类整体利益的高度,顺应时代发展潮流和各国人民的共同期待,超越社会制度和发展阶段差异,为人类社会实现共同发展、持续繁荣和长治久安指明了方向,正在对国际关系走向和人类历史与未来产生重大而深远的影响,更为推进网络空间国际交流与合作贡献中国智慧和中国方案。
中国是网络空间国际治理的积极推动者和实践者。2015年,习近平主席在第二届世界互联网大会上首次提出“构建网络空间命运共同体”理念,深入阐释互联网发展治理的“四项原则”“五点主张”,受到国际社会广泛关注。自2019年起,世界互联网大会组委会已发布《携手构建网络空间命运共同体概念文件》《携手构建网络空间命运共同体行动倡议》以及“携手构建网络空间命运共同体精品实践案例”,积极回应“构建网络空间命运共同体”理念提出以来网络空间多边各方的期待,全面阐释“构建网络空间命运共同体”理念的时代背景、基本原则、实践路径和治理架构,向国际社会发出倡议:携手合作,共谋发展福祉,共迎安全挑战,把网络空间建设成造福全人类的发展共同体、安全共同体、责任共同体、利益共同体;展示世界各国开展的构建网络空间命运共同体实践案例,生动讲述网络空间国际交流与合作故事。
中国以网络空间负责任大国的形象和使命担当,为在网络空间国际交流与合作进程中践行公平正义做出不懈努力。中国一贯支持联合国在网络空间全球治理中发挥主导作用。2011年9月,中国、俄罗斯等国向第66届联合国大会提交“信息安全国际行为准则”,推动信息和网络空间国际规则制定进程。中国积极参与《联合国打击网络犯罪公约》谈判进程。多年来,中国建设性参与联合国信息安全开放式工作组和政府专家组进程,并为确保两个工作组于2021年先后协商一致达成最终报告作出不可替代的贡献。这份最终报告重申各国应遵守《联合国宪章》、致力于维护网络空间和平,尊重各国网络主权,并就网络空间国家行为规范提出建议。最终报告还吸收了中方之前提出的《全球数据安全倡议》的一些重要主张,包括促进全球信息技术产品供应链的开放、完整、安全与稳定,倡导各国制定全面、透明、客观、公正的供应链安全风险评估机制并建立全球统一规则和标准等。此外,2021年9月中国国家新一代人工智能治理专业委员会发布《新一代人工智能伦理规范》。
解决网络空间国际治理难题需各方加强合作
网络空间国际治理的三大主题:一是网络空间国际治理理念的基本原则,是各国平等、公平正义、共享共治的共同价值,还是弱肉强食的“丛林法则”;二是网络空间国际治理的基本态度,是在尊重各国网络主权的基础上依法监管,还是在所谓网络自由的名义下放任自流;三是对网络空间秩序的基本立场,是维护和平稳定,还是动辄威慑、先发制人,甚至挑起冲突和战争。
上述三大主题演化出诸多前沿核心议题,如网络主权、国际法在网络空间的适用、数据安全规范、数据跨境流动监管、数据主权、新型数字鸿沟弥合、全球IT供应链的韧性、网络空间的公民隐私权保护及人权保障、对网络攻击实施具有公信力的溯源、网络重大突发事件的危机管理等亟待解决的重大问题。
当前,网络与信息技术自身的快速发展导致网络空间膨胀,卫星互联网的搭建、量子互联网的研发、海底光缆的更新换代以及快速发展的物联网技术等,都标志着人类社会全联网时代的到来,我们已经生活在充分网络化的现实与虚拟融合的世界。在网络空间国际治理进程中如何抢占未来制高点和新领域,如AI、区块链、数字货币、量子技术等,都需要包括主权国家在内的网络空间各行为主体加强合作。但以美国为首的西方国家在网络空间划界结盟,构建所谓的“网络空间民主联盟”。新冠肺炎疫情在推动各国加快数字化转型的同时,也加剧了网络安全的复杂性—网络空间中国家间竞争加剧、政府治理受到冲击、社会结构产生巨变。如何应对这些挑战?国际社会需要新智慧、新思维、新路径。
中国坚定推动网络空间国际交流与合作进程
坚定推动网络空间国际交流与合作进程,可从四个方面入手:一是坚持推广能被国际社会广为接受的网络空间价值观,习近平主席在第二届世界互联网大会上提出的“构建网络空间命运共同体”理念和网络主权主张即是网络空间国际治理中国方案的旗帜和基石;二是坚持推进国际合作,在坚持以联合国框架为主渠道和主要平台的同时,吸收其他国家和国际组织等多边各方的已有成果,找到最大公约数,画出最大同心圆;三是坚持达成基本规范,同国际社会各方围绕平台治理、数据安全、数据跨境流动、网络攻击溯源、打击勒索病毒、关键信息基础设施安全保护等多个热点难点问题进行密切沟通,尽可能达成共识,找到解决方案;四是围绕“构建网络空间命运共同体”理念,持续向国际社会推出最佳实践案例和具体推进路线图。以上四个方面,不仅体现出中国作为网络大国的使命担当,更反映出广大发展中国家的诉求。
虽然网络空间国际治理的形势复杂,但我们要坚定信心,在习近平总书记关于网络强国的重要思想指引下,团结国际社会,共同努力在网络空间国际交流与合作进程中架起一座互联互通、共商共建的“金桥”,让互联网更好地造福全人类,抵达数字文明的彼岸。
作者:张力 中国现代国际关系研究院副院长
来源:《中国网信》2022年第5期
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