一个球离手之后,剩下的事全归物理管。

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图片:Google Doodle《WNBA Playoffs 2026》· 原始页面

9 月 29 日打开谷歌,搜索框上方那六个字母换了衣服。

据 Google 官方介绍,这幅涂鸦把参赛球队熟悉的颜色和球衣的布料纹理,织进了字母里——这幅 2026 年 WNBA 季后赛涂鸦纪念八支球队争冠。官方页面没有标注这幅涂鸦的投放地区。

不过这篇文章不打算讲比分。我想讲的是一件更小、也更普遍的事:一个篮球离开手之后,到底发生了什么。

一秒钟,一条抛物线

球离手之后,球员已无法再修正它的轨迹。出手速度、角度和旋转是重要变量;模型还必须设定出手高度、方向和球的性质。

这听起来简单到有点过分。把这些条件说清楚,它就变成了一道可以用模型研究的题。

北卡罗来纳州立大学的两位研究者——Chau Tran 和 Larry Silverberg——真的去算了。他们建了一个三维模型,把球的飞行、球撞上篮筐和篮板之后的反弹全都放进去,然后跑了几十万次仿真轨迹,专挑罚球这一种情形:距离固定、没有防守、每个球员一辈子要投上几千次。

这项研究使用男子篮球,并假定出手高度为七英尺(约 2.13 米)。下面的三个建议属于这一模型,不能直接当作每位球员、每种篮球的通用最优值。

第一条:出手角度约 52 度。 在他们的仿真条件下,这是研究者推荐的出手角度。最合适的弧线还与出手高度、速度和误差有关。

第二条:后旋每秒约三圈。 球在空中飞大约一秒钟,也就是说,从离手到落下,它应该转满三圈。后旋能改变碰到篮筐或篮板后的反弹,增加球落进网内的机会。

第三条,也是最反直觉的一条:不要瞄篮筐正中心。 该瞄的是后沿。在一个七英尺(约 2.1 米)的出手高度上,球和篮筐后沿之间应该只留下约五厘米的空隙。研究者说,瞄正中心会让成功率下降近 3%。

这是一项仿真比较,不是对每位球员实际命中率的保证。

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示意图:来历编辑整理;非按比例绘制。

那个“弹出去”的问题,两千多年前就有人在想

说来奇怪,人类跟“把东西扔进一个洞里”这件事较劲的历史,比篮球长得多。

《礼记》里有专门的一篇,叫《投壶》。投壶是古代宴饮时的一种礼仪性技艺:主客轮流把箭(也叫“筹”)投进一只壶口里,投中记分。它规矩森严到什么地步呢——箭的长度按场地分三档:室内用五扶,堂上用七扶,庭中用九扶;而一扶等于四寸。也就是说,从二尺到三尺六寸,连器材尺寸都写进了经里。

但《礼记》里最妙的是这一句:

壶中实小豆焉,为其矢之跃而出也。

壶里要装上小豆子。为什么?因为怕箭投进去之后又弹出来。

两千多年前的人,已经在解决今天篮球场上相近的问题了。一支箭以一定速度撞进一只硬邦邦的铜壶,动能没处去,就会反弹回来,投中了也不算数。那怎么办?在壶底铺一层小豆——豆子会滚、会挤、会互相摩擦,把箭的动能吃掉,让它落进去就待在那儿。

这跟那三圈后旋想的是同一件事:一个球(或者一支箭)撞上目标之后,它的动能得有地方去。去不掉,它就弹回来;管住了,它就留下。投壶的答案是在壶底铺一层豆子,篮球的答案是让球自己转起来。

一只装了小豆的铜壶,和一次每秒三圈的后旋,中间隔着两千多年和半个地球,共同指向碰撞之后的能量如何转移。


资料

原始页面、北卡州立大学工程学院:罚球的物理学、The Conversation:完美罚球背后的数学、《礼记·投壶》原文、《礼记·投壶》注释(可可诗词网)