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• 发布时间：2026-06-11 01:17:03
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于2026年意年夜利冬日奥运会上，运带动们好像天天都于挑战天然规则：花腔溜冰运带动于一次跳跃中扭转四圈，雪橇运带动蒙受着相称在重力五倍的力。但有一项运动令科学家们尤为沉迷，那就是冰壶。颠末一个多世纪的研究，物理学家们仍旧没法彻底理解冰壶运动，尤其是为何极重繁重的花岗岩冰壶于冰面上滑行时，其运动标的目的与预期相反。

意年夜利冬日奥运会女子冰壶角逐中，美国女子冰壶队的Tara Peterson抛掷冰壶。

图片来历：Richard Heathcote

冰壶运动在1924年首届冬日奥运会上表态。这项运动由两支四人步队轮流操控重约19千克的花岗岩冰壶，每一位队员将两颗外貌粗拙的冰壶施加必然的扭转推过冰面，滑向方针。假如运带动顺时针扭转冰壶，冰壶终极会向右扭转，反之亦然。与此同时，其他队员则举行“扫冰”动作，即用刷子刷冰面以帮忙冰壶滑行，终极冰壶会因与冰面磨擦而减速直至住手。

只管冰壶角逐的终极方针很简朴，但冰壶运动的内涵物理道理却使人费解。假如你于地板上顺时针扭转一个圆形物体，例如碗，同时向前鞭策它，你会发明它老是向左扭转，这与奥运会直播中看到的环境正好相反。

自从冰壶运动呈现于奥运会上以来，物理学家们就一直于试图搞清冰壶的运动轨迹为什么云云差别。但至今仍未有明确的谜底，一些科学家甚至分成差别的阵营，撑持差别的假定。

此中一种不雅点认为，当冰壶顺时针扭转时，冰壶底部的滚动带会于冰面上划出划痕。加拿年夜萨斯卡彻温年夜学的Sean Maw暗示，当扭转的冰壶尾端遇到前端留下的划痕时，它会向右偏转。

2016年，物理学家们发表了一篇论文，描写了一种“枢轴-滑动”模子。该模子认为，冰壶于冰面上的总体弧线是由很多较小的运动构成的。例如，对于在顺时针扭转的冰壶，其右边的某一点会卡于冰面上，致使冰壶稍微扭转，直到离开卡住并向前滑行。这个历程不停反复，很多持续的小扭转会孕育发生卷曲效应。论文作者、加拿大败英属哥伦比亚年夜学的物理学家Mark Shegelski暗示，这类征象“于冰面更深处更易发生，由于冰壶的速率会降低”。

今后，其他研究职员也对于这一模子举行了各自的“诠释”。日本立教年夜学的Jiro Murata，他对于冰壶的磨擦力举行了不雅察，发明其与支点观点相符。于2022年的一项研究中，Murata拍摄了冰壶于冰面上运动的轨迹，反复了100屡次，并使用图象阐发技能追踪每一颗冰壶的运动轨迹，切确到百分之一毫米。他发明，当冰壶顺时针扭转时，其右边与冰面的磨擦点比左边更多。这些磨擦点犹如支点，使冰壶可以或许摆动，Murata暗示，它们于冰壶的整个运动轨迹中都起着要害作用，而且这些发明“与支点理论完善契合”。

几年后，栖身于加拿年夜多伦多的冰壶运带动Clifford Jenkins与他的儿子及一名航空航天工程师互助，研究冰壶底部的微小突出怎样影响其扭转。Jenkins最初开展这项研究是为了展示冰壶运动中最好的扫冰要领。然而，他很称心识到，这项运动暗地里的物理道理需要更深切的注释。

于一项试验中，Jenkins及伙伴们让一名经验富厚的冰壶运带动抛掷差别类型的冰壶：一些冰壶底部突出较短，一些冰壶底部突出较长（近似在砂砾含量凹凸差别的冰壶）。他们发明，突出较长的冰壶往往会孕育发生更年夜的扭转。他们暗示，这一发明扩大了枢轴-滑动模子；冰壶底部的突出有助在形成枢轴点。

Maw对于此暗示附和，并指出2024年的一项研究注解，冰壶于冰面上滑行的历程中会履历三个差别的磨擦阶段。他暗示，这可能象征着差别的模子合用在特定的阶段。这个谜题的谜底“将取决在多种理论的联合”。