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盘点不同球类运动，谁是“球中之王”？******

　　近日，在世界杯比赛中

　　葡萄牙队3比2险胜加纳队

　　下半场，C罗通过点球

　　帮助葡萄牙队取得领先

　　图源：FIFA

　　被判点球后C罗亲吻足球

　　他闭上双眼，深呼吸

　　然后助跑、果断起脚

　　皮球势大力沉直窜对方球门

　　图源：新华社

　　C罗也成为历史首位

　　连续五届世界杯取得进球的球员

　　大家观看比赛时有没有想过

　　在如此多的球类运动中

　　足球的球速是最快吗？

　　哪种球飞得最远？

　　球速之“王”竟然是它？

　　所有球类运动无非是用手、脚、球棒或球拍击打球，球的尺寸、形状和重量差异使得它们具有不同的速度以及运动轨迹。

　　那么问题来了，在这些球类运动中，速度最快的是哪种球？是令人热血沸腾的足球，是挥汗如雨的网球，还是快得看不清轨迹的乒乓球？

　　图源：摄图网

　　答案其实是外形最不像球的羽毛球。

　　目前吉尼斯官方认可的最快的羽毛球记录来自丹麦选手科丁，2017年1月10日，在印度羽毛球超级联赛上，科丁在正式比赛中杀出一记速度高达426 公里/小时（约118 m/s）的杀球。这意味着什么？这个记录中羽毛球的最高速度，比“复兴号”动车组列车最高运行时速（400公里/小时）还要快。

　　图源：Physics of ball sports各种球类运动的最高运动速度

　　羽毛球为什么能飞得那么快？原因其实并不复杂，主要是因为羽毛球比较轻（重量只有5克），并且球拍足够长（不超过680mm）。

　　图源：Annu. Rev. Fluid Mech 各种球的尺寸、重量及速度等基本参数

　　球体在空中的运动往往只受到空气阻力和重力的作用，它的速度一般只会逐渐减小（篮球等例外）。想要获得最快的运动速度，球体需要在离开运动员接触的瞬间获得最大的加速度。相对于网球、足球和其它球体，羽毛球非常轻，因此同等大小的力在它身上则会产生更大的加速度。

　　图源：Physics of ball sports 高尔夫球和羽毛球的挥拍动作

　　最能“飞”的球——高尔夫球

　　高尔夫球是飞得最远的球，单次击球可以移动200米以上，标准高尔夫球场，一般布置18个球洞，总长度要控制在6002～6400米，球场面积50～75公顷（1公顷=10000平方米），实际大小要根据球场的地形来确定。

　　不仅如此，高尔夫还走出了地球，成为了首个星际间的球类运动项目。1971年2月6日，执行阿波罗14号任务的宇航员艾伦·谢帕德（Alan Shepard）挥动球杆在月球上打起了高尔夫球，从而使他成为有史以来第一位，也是目前唯一一位在月亮上打过高尔夫球的人。

　　图源：NASA 正在月球打高尔夫球的宇航员艾伦

　　高尔夫球有一个让人大跌眼镜的现象：越是光滑的高尔夫球，越是飞不远。

　　我们都认为，球形是最完美的形体，表面越是光滑，则在飞行的过程中，球面与大气的摩擦就越少，同等用力的情况下，理应飞得越远。但是，高尔夫球不是这样。

　　图源：《高尔夫50年》高尔夫球的变迁

　　毛根海教授所著《奇妙的流体运动科学》一书中，有这么一个数据：同等条件下，布满小酒窝的高尔夫球，它在飞行中所受到的阻力只有光滑球的一半，而飞行距离是光滑球的5倍。物体在流体中运动时，前后压力差所带来的阻力就叫做“形状阻力”。现代核潜艇使用“水滴型”外形就是为了减少形状阻力。

　　图源：科普中国

　　如上图，顶部的垂直竖版，其形体阻力最大，原因是其后方的“低压区”面积最大，第二个球体的低压区有所减少，直至底部的水滴型，其形状阻力最小。通过流体力学实验，人们发现，光滑的与布满小酒窝的球相比，后者产生的低压区面积更少。球上的无数小酒窝，它可以起到让空气紧贴球面的作用，这使得平滑的气流能顺着球体表面延伸到更靠后的位置时才产生分离。

　　图片来自航空航天工程师Jeffrey A. Scott

　　最受欢迎的球类运动——足球

　　无论是从影响力、参与人数还是赛事热度来看，足球都是当之无愧的世界第一运动。不过今天既然讲到球速和形体阻力的问题，那么我们也一起来看看足球缝线对足球轨迹的影响。

　　图源：百度百科

　　普天同庆足球是2010年南非世界杯决赛阶段设计的新款足球，也是最近几届世界杯中，最饱受批评的一个足球。在它还刚刚面世时，生产厂家就宣传说：这个球只用了8块表皮就将足球拼接完成，完美地包住了内胆，这是史上最圆的足球。

　　然而，这颗球却是守门员的“噩梦”。空气动力学家梅塔博士提出，“粗糙度的大小，决定了出现‘蝴蝶球效应’的最佳临界速度是多少。”

　　蝴蝶球轨迹蝴蝶球指的是球在空中飞行时几乎没有旋转，从而导致它的飞行轨迹不可预测，守门员很难判断。蝴蝶球的原理是球表面上有缝线，在飞行过程中，气流经过缝线时，会产生更多湍流，由于左右不对称，湍流增加了球侧面的偏转力。尾流左右摇摆，飞行飘忽不定，如飞舞蝴蝶。

　　图源：中国科普博览常规足球通常将32块球面通过缝线拼合而成，缝线的总长度以及缝线的深度决定了足球的光滑度，缝线越多越粗糙。常规足球一般在48公里每小时球速时才会产生最大化的“蝴蝶球效应”。

　　而普天同庆足球，由于其总缝线长度很短，导致其成为当时最光滑的足球，经过空气动力学试验，人们发现，在80～88公里每小时球速时，普天同庆才会产生最大化的蝴蝶球效应，而80公里左右时速恰恰是射门，以及任意球的典型球速。

　　END

　　资料来源：央视科教、科普中国、中国科普博览、知乎

　　整理：董小娴

【法治护我心】划定深度合成服务“底线”“红线”******

　　【法治护我心——《互联网信息服务深度合成管理规定》系列解读】

　　光明网记者 陈畅、李政葳

　　“雾里看花，水中望月，你能分辨这变幻莫测的世界……”如果把上个世纪九十年代这首“315”晚会歌曲，用来描述当下互联网时代的“云”上生活，在技术发展与风险伴生之下，“虚”“实”之间让人颇有迷幻之感。

　　“再也不敢相信自己的眼睛和耳朵。”当换脸换声、三维重建、智能对话等逐渐应用开来，人们时常发出这样的感叹。这类深度合成服务催生了美颜美妆、智能客服、虚拟主播等一系列应用形态，但其被恶意利用制作虚假信息内容，进而带来了政策干扰、谣言泛滥、低俗内容等。因此，我们也在呼吁——“借我一双慧眼，把这纷扰看个清清楚楚明明白白……”

　　纵观互联网发展历程，技术治理本身就是一场攻防对抗博弈，也是技术从创新应用到规范发展的必经之路。近日，这项深度合成技术被套上了“紧箍咒”——国家互联网信息办公室、工业和信息化部、公安部联合发布《互联网信息服务深度合成管理规定》（以下简称《规定》），自2023年1月10日起施行。

　　法立于上则俗成于下。《规定》出台划定了深度合成服务的“底线”和“红线”， 迈出我国新技术新应用立法的重要一步，也将有效维护网络空间良好生态。

　　明确义务要求，强化主体责任

　　事实上，深度合成技术由来已久。随着深度学习技术、特别是对抗式生成网络技术的发展，深度合成技术门槛大幅降低。2017年11月，Reddit网站的用户“deepfakes”发布伪造视频，曾一度将这项技术推至风口浪尖，其“以假乱真”的信息内容严重威胁国家安全、干扰社会秩序。

　　何为“深度合成技术”？《规定》中给出了明确表述——指利用深度学习、虚拟现实等生成合成类算法制作文本、图像、音频、视频、虚拟场景等网络信息的技术。

　　具体包括：篇章生成、文本风格转换、问答对话等生成或者编辑文本内容的技术，文本转语音、语音转换、语音属性编辑等生成或者编辑语音内容的技术，音乐生成、场景声编辑等生成或者编辑非语音内容的技术，人脸生成、人脸替换、人物属性编辑、人脸操控、姿态操控等生成或者编辑图像、视频内容中生物特征的技术，图像生成、图像增强、图像修复等生成或者编辑图像、视频内容中非生物特征的技术，三维重建、数字仿真等生成或者编辑数字人物、虚拟场景的技术等。

　　诚然，从技术进步的角度看，深度合成技术应用的初衷是让生成合成内容更逼真，但技术在愈趋“智能”的同时，也不可避免地带来更多风险。对此，中国科学院信息工程研究所所长孟丹介绍，除深度伪造风险外，还包括生成合成信息内容带来的个人信息泄漏、侵犯人格权和知识产权等他人合法权益等风险。

　　深度合成服务提供者和技术支持者既是新技术、新应用的创造者、受益者，也应该是控制技术风险、引导技术向善的责任践行者。记者梳理发现，《规定》明确了深度合成技术定义和服务范围，提出了服务提供者落实信息安全主体责任，指出了服务提供者和技术支持者备案义务，并对服务提供者履行安全评估和配合监督检查义务提出具体要求。

　　中国科学院自动化研究所所长徐波这样评价：《规定》分析梳理了深度合成活动边界，对深度合成服务提供者、技术支持者和使用者以及应用程序分发平台等主体应履行的责任义务作出规定。比如，服务提供者应履行建立健全管理制度、对使用者真实身份信息认证、加强深度合成信息内容管理等义务，服务提供者和技术支持者应履行加强训练数据管理、加强深度合成技术管理等义务。

　　健全技术支撑体系，促进科技向上向善

　　从此起彼伏的社会案件中可以看出，深度合成信息内容制作和传播数量正在高速增长，尤其伴随“元宇宙”等新模式、新场景不断落地，深度合成技术将为智能化、视觉化、场景化、虚拟化的互联网信息服务发展提供更多技术方案。孟丹认为，《规定》的出台是网络内容治理由结果管理迈向行为管理的重要一步，标志着我国网络空间治理能力进一步优化提升。

　　时间倒回到两年前。在2021年12月，国家互联网信息办公室发布《互联网信息服务算法推荐管理规定》，对包括生成合成类在内的五类算法推荐服务进行规范。本次出台的新规在之前算法规定的基础上，加强对深度合成服务全过程管理，也深化了备案与评估标本兼治。

　　然而，从技术发展阶段看，深度合成技术与应用管理仍处于起步阶段，在技术支撑和能力建设方面还有待进一步加强。“加快推进深度合成治理技术支撑体系建设，是切实保障深度合成服务治理工作有力有序推进的关键。”孟丹说。

　　《规定》的字里行间，凸显了“以技术管技术”的逻辑，也必将促进深度合成服务的规范治理。“其确立了我国对深度合成服务的治理框架，提出了明确的数据和技术管理规范，为促进深度合成技术向上向善，引导相关产业健康发展，确保互联网信息内容安全提供了有力的制度保障。”中国政法大学副校长时建中说。

　　“《规定》以促进技术在规范中发展为价值取向，在明确‘红线’的同时，为技术发展留足空间。”中国信息通信研究院副院长王志勤这样认为。比如，《规定》要求深度合成服务提供者应当建立算法机制机理审核、科技伦理审查等管理制度。

　　孟丹也建议，从深度合成信息内容源头上，解决其衍生的内容安全风险，利用技术创新、技术对抗等方式持续提升和迭代检测技术的能力，不仅着眼于管理好、使用好、发展好深度合成技术及相关服务，也致力于深度合成技术的合法合理合规使用，促进深度合成技术及相关服务健康有序的发展。

　　引导多方参与，推动治理走深向实

　　随着数字化、智能化进程不断加快，互联网信息服务综合治理不断细化，规范深度合成活动对营造健康安全的网络空间有着重要意义。国家互联网信息办公室有关负责人表示，深度合成服务治理需要政府、企业、社会、网民等多方主体参与，推动深度合成技术的依法、合理、有效使用，积极防范化解深度合成技术带来的风险，促进互联网信息服务健康发展。

　　《规定》明确提到，国家和地方网信部门统筹协调深度合成服务的治理和相关监督管理职责，国务院电信主管部门、公安部门以及地方相关部门的监督管理职责。

　　王志勤认为，《规定》构建了统筹协调、多方参与的监管体制；《规定》鼓励相关行业加强行业自律，搭建齐抓共管、协同共治的治理机制；《规定》通过系统化的制度安排，进一步构建完善了我国网络综合治理法治体系。

　　孟丹也提到，《规定》在生成合成类算法服务范围、深度合成技术具体范围、深度合成服务业务分类、显式标识条件与标识方式、隐式标识方法与识别等诸多具体方面，仍亟需行业内部进一步细化相关配套标准规范。在实际落地过程中，建议业内推进产业联盟建立，以产业自治、多方共治的方式，不断推进深度合成技术应用高质量发展。

　　为推动深度合成治理走深向实，徐波建议，强化智能监管平台支撑。比如，深入研究深度合成类算法内生安全机理和深度合成鉴别等关键技术，推动深度合成管理技术能力建设；加强人机混合的智能监管技术，研究深度合成服务提供者的安全可控技术保障方案，把监管规范转化为评估标准，建设面向网络全域监管的监测管理平台；研发深度合成与鉴别对抗机制，鼓励新兴科技企业与研究机构开展技术演练，共同推动深度合成服务健康发展。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）