讓我離開棒球賽場:當物理學和生理學碰撞時

物理學和醫學是棒球場上最重要的參與者

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棒球是一項關於軌跡的運動。正如約吉·貝拉所說,你只需要觀察就能學到很多東西。例如,在5月29日,我在揚基體育場觀察到紐約重炮手亞歷克斯·羅德里格斯擊中克利夫蘭印第安人隊投手大衛·赫夫的投球,球從中間飛出,擊中了投手的頭部。事實上,球擊中赫夫的頭部如此之重,以至於幾乎一直滾到了右外野牆。那是球,不是赫夫的頭。他一頭栽倒在地,面朝下躺在投手丘上幾分鐘。赫夫最終被用擔架抬走了。主隊球迷隨後看到揚基隊揮霍了六分的領先優勢,憤怒地離開了。

總之,人群中的許多人擔心赫夫受了重傷。然而,由於早年觀察過物理老師,我謹慎地表示樂觀——正是因為球彈得如此之遠,如此之快。如果球只是從赫夫的腦袋上彈回幾英尺,直接回到本壘板,我會擔心這個可憐的投手會成為美國職業棒球大聯盟歷史上第二個在工作中喪生的人。在這種情況下,球的大部分動能都會傳遞給投手。但是,這些能量似乎都用來將球迅速送入右外野角落,只有少量能量轉移到了赫夫的頭部。

事實上,在附近的紐約長老會醫院接受檢查後,赫夫在比賽結束前就回到了“受難”的現場,看起來似乎毫髮無損。他之所以能做到這一點,是因為印第安人隊以13-11獲勝的比賽耗費了令人痛苦的4小時22分鐘,對於我們這些在事件視界附近的人來說,感覺時間更長。


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(在職業棒球大聯盟比賽中唯一喪生的人是克利夫蘭印第安人隊的游擊手雷·查普曼,他在1920年被揚基隊的卡爾·梅斯投出的球擊中太陽穴後,再也沒有恢復意識。僅僅過了51年,當權者就強制規定了保護性頭盔。)

在A-Rod的擊球擊中布羅卡區(大腦的一個區域)的同一天下午,效力於一個不知何故被稱為“阿納海姆洛杉磯天使隊”的球隊的一壘手肯德里·莫拉萊斯遭受了更嚴重的傷病。莫拉萊斯在第九局下半場擊出了一個制勝的滿壘本壘打,繞壘跑了一圈,跳到本壘板上,摔斷了他的左腳踝。他需要手術,可能會錯過本賽季的剩餘比賽。與其他在類似受傷後被帶到後院射殺、最近被大型動物獸醫實施安樂死的世界級運動員相比,莫拉萊斯仍然是幸運的。

當天晚上,費城費城人隊的投手羅伊·哈拉迪投出了職業棒球大聯盟歷史上第20場完美比賽,讓所有27名徒勞地揮舞著他們的“貢品棍”(我的意思是球棒)的佛羅里達馬林魚隊球員都黯然退場。《費城問詢報》的記者比爾·里昂寫道,哈拉迪“讓球下墜,也讓球上升。”

里昂的說法有一半是正確的。新罕布什爾大學的心理學教授肯尼斯·富爾德說,沒有哪個投手能真正讓球上升,他開設了一門名為“視覺感知”的課程。(新罕布什爾是我最接近打職業棒球的地方,當時我被提供了一週的住宿,以便我可以成為達特茅斯學院數學系壘球隊的替補隊員。如果有足夠的初始條件,那些傢伙可以準確地告訴你對手擊出的球會落在哪裡,因為他們秉承了數學系的傳統,他們不會接住球。)

據富爾德說,他的兒子薩姆是芝加哥小熊隊40人名單中的一名外野手,直球快球從高處投出時,在飛向本壘板的過程中總是會略微下落。但是擊球手會認為軌跡是水平的。如果一個速度異常快的投球只是比預期的下落少一點,就會顯得好像在上升。這是一種錯覺,就像當你認為你的靜止的火車在移動,是因為旁邊軌道上的火車在移動,或者當你花了6美元在揚基體育場買了一個熱狗時,感覺並不瘋狂,因為你已經為你的座位花了125美元。

Steve Mirsky was the winner of a Twist contest in 1962, for which he received three crayons and three pieces of construction paper. It remains his most prestigious award.

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大眾科學 Magazine Vol 303 Issue 2This article was originally published with the title “Take Me Out of the Ball Game: When Physics and Physiology Collide” in 大眾科學 Magazine Vol. 303 No. 2 ()
doi:10.1038/scientificamerican082010-5fAlAT4yHEOSHDO5KdyFuT
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