emsp;曲球※或喷射球※之类的普通变化球是靠球的旋转来改变行进轨道。从上方看右投手的曲球轨道,球朝逆时针方向旋转,周围的空气也会被卷入而同向旋转。如果以球的视点来看,则是前面的空气扑过来,速度是它自身的行进速度。
这时,在球的右边,被球带着旋转的空气与前面扑来的空气相撞,压力升高。球左边则是因为被球卷进的空气与前方扑来的空气同向,形成平顺气流,压力较低。这股压力差就会对球施力,使球弯向左边[图三曲球的原理。利用左右空气气压差,使球路弯曲。]。
消失的魔球则是在打者面前先降到贴地,然后在本垒板前上扬。这等于是2次逆向变化。意思是,球在行进途中必须逆转旋转方向。这种事情办得到吗?
与直线前进的物体相同,旋转的物体也具有惯性※。一旦开始转,只要没外力介入,旋转轴心会保持一定方向,并继续同速旋转。不论要改变旋转方向或轴心方向,都得从外部施力。也就是说,想对离手的球施力,除非在球上加装发条或火箭引擎,别无他法。
飞雄马第一次在川上总教练※前演示消失的魔球,这个超级谨慎的人当场就说“手上的球给我”,以确认没有动手脚。唔,真是老江湖!有这种顶头上司,岂不是无法实现科学正确的消失魔球!
※曲球
往投手惯用手另一侧弯曲的变化球。握球时以食指和中指贴住缝线,拇指由下放托住,球握得比较满。
※喷射球
进球路径往投手惯用手那一侧变化,和曲球相反。拇指扣球,往中指方向压,其余三指自然握住。此外,路径类似但会下坠的称“伸卡球”。
※惯性
在没有被施加外力的情形下,物体会保持同样的运动状态。前面提过的碰撞前后速度综合不变、能量守恒等法则都是以此为基础。滚球之所以会停下来,是出于空气阻力和地面摩擦力;若是把物体抛向无阻力的太空,会永远以相同速度飞行。
※川上哲治
历经读卖队选手、球团总教练,现为棒球评论家。选手时代人称“红球棒川上”“打击之神”,带领巨人队9连霸。在《巨人之星》等多部棒球漫画中以名教练身份登场。飞雄马连成消失的魔球时,请川上试打,吃了两好球的川上说“把那颗球直接丢过来看看!”
一练就得退出球坛
要改变旋转方向已经很难了,还有一个更大难关等待克服:行进轨道变化要像漫画里演的那么剧烈,得要有很强的力量。球装有特殊机关※另当别论;若要遵守棒球规则的话,只能依靠球本身的旋转了。
根据《投球的科学》(大修馆书店),实际测定时速110公里的曲球,会朝左偏移40公分。肉眼看起来球好像是到打者手边才突然转弯,但只要是靠旋转来改变的话,一定是球离手的时候就开始转向了。球到打者面前时速度变慢,所以才会看起来突然转弯了。这用慢动作播放就很清楚。投捕距离18.44公尺,时速110公里的球需花费0.6秒。在这之间要偏移40公分,所需力量是球本身重量的22%,31克即可。
相对于此,消失的魔球要在水平前进的1公尺内先下降、再上升,上下范围则是50公分。这需要的力量可不得了啦。特别是后段上升时角度会大于45度哩。如果相前述曲球一样是时述110公里,这段上扬区的时间只有0.017秒。这一来,要有53公斤的力,也就是球重的370倍。到底要旋转多剧烈才能得到这么强的力量※啊?
前述的曲球是每秒旋转40次,在相同的球速下,旋转数与产生的力道成正比,因此所需的力是原来的1700倍。要产生这么大的力量,球必须每秒旋转6万8千次!
要转成这样得有6千吨的力,这等于要求投手“光靠手腕就举起120辆战车”。嗯,难怪松坂和上原选手都不投消失的魔球。光是练习,没两下就会把手废了退出球坛啦。
※装有特殊机关的球
写本节时,笔者真的很认真具体构想“能投出消失魔球的机械球”。若以《空想科学棒球》之名拿去卖应该会受欢迎……小人闲居为不善,就是指这个吧。
※旋转产生的力量
经实际测量,球的转数超过每秒30次后,力量就不会变大了。文中只是为了表示以旋转改变球路很困难,才如此概算。
纯白的球
虽然还没解决“让球路变化”的问题,在此就当做已经实现了,直接进入下一题吧。
就算球路的行进如同故事所说,那么②到④的保护色理论真做得到吗?
就常识来想,不论是举高的腿掉落的沙土,或是本垒板前披卷起来的尘埃,份量都很少。想要形成屏障让球看不见,尘土必须多到连球上的缝线都看不见。光靠脚上掉下来的那一点沙子绝对不够,非把球场的土硬沾到球上、涂成泥丸子才行。况且飞扬的尘土一定要多到能遮住打者下半身。可是,真有这种状况发生,对方一定会当场喊暂停,然后在本垒板一带洒上消失魔球的头号敌人——水!最后只剩下手里握着泥巴丸子呆站投手板上的飞雄马,被裁判群围着审问[图四连球都看不见的烟雾,的确会妨碍比赛进行。]。
最重要的是,即使场上有打者要冲回本垒,也没见过“等到满天尘埃落定,才模糊看见打者与捕手跌成一堆的身影”。棒球场的土可不是龙角散※啊。
这种小事就算了啦。这里真要追究的是③,“附在缝线上的沙土因离心力作用扩散,球本身制造出烟幕”。既然要配合地面卷起的尘土让球消失,那么离心力制造的烟幕也要到了本垒板前才施展,效果才会大。
可是球并非到打者面前才开始转。倒不如说,球一离手,旋转数就开始减少。既然如此,应该在球刚投出去的时候最是尘土飞扬吧。
根据《粉尘的科学》(讲谈社),沙土之类的微粒是颗粒越小,吸附力越强。以直径1微米的黏土来说,吸附力可达本身重量的10倍。每秒转20次的曲球,表面沙土所受的离心力是230