足球“用料史”:曾用膀胱做内层材料,但受力太大容易爆掉

  6月14日至7月15日,4年一次的全球狂欢即将来临。2018年俄罗斯世界杯的指定用球——电视之星18(Telstar 18),2018年3月前往空间站,现也随着其他3名宇航员返回地球了。

  作为世界杯最受瞩目的明星:足球,从1930年第一届世界杯至今,共有22款足球作为世界杯用球。这些球可不是每4年换个符合主办国家品位的颜色而已,它在短短不到一百年时间里,从制作方法到用料都发生了巨大的变化。

  足球作为一个物理意义上的物体,它的主要特性是不偏不倚的移动能力。无论外力来自哪个方向,充气足球总能做出同样的响应,外力是影响球速和足球飞行路径的唯一因素。这么显而易见的道理似乎根本用不着说,但它正是足球游戏的精髓所在。比如说,英式橄榄球和美式橄榄球使用的卵形球及扁平的冰球就缺乏这样的特性。这些球不是圆的,所以受力的位置会影响它们的运动方式。在橄榄球运动中,快速踢球会让球的方向变得无法预测;而扁平的冰球基本只能在一个平面上运动——也就是冰面上。

  从另一个方面来说,正因为足球是圆的,我们才能在赛场上看到那么多出神入化的“踢球技巧”。足球不偏不倚的特性让球员得以精益求精地磨炼自己的“脚下功夫”,他们能够非常准确地控制球的飞行轨迹和方向,就像出色的杂耍艺人或杂技演员一样。极高的可控性和敏感度让现代足球从野蛮游戏的泥泞中崛起,发展成为一种几近艺术的运动形式。

  当然,现代足球的精准度应该归功于全世界标准化的高质量足球生产工艺。辛苦练习多年的球员必须保证万里之外陌生球场上的比赛用球和自己训练用的球一模一样,无论是尺寸、重量、质地、硬度还是弹性。但曾经有一段时间,情况并非如此。国际足球运动发展早期,各国都有自己偏爱的足球制式,由此引发了很多争执,有时候甚至会造成相当戏剧化的结果。

  比如说,20世纪20年代,一支欧洲球队前往南美洲比赛时就曾提出抗议,说主办方提供的球太小太重。他们坚持要用自己习惯的更大、更轻的足球,为了维持日常训练,他们正好带了两个这样的球。双方爆发了激烈的争执,比赛不得不推迟了半个多小时。最后,南美东道主做出了让步,同意使用欧洲制式的足球,但这却激怒了当地的观众。一位目击者称:“比赛开始后没过多久,球就被踢到了观众席上,场边的观众立即掏出刀子恶狠狠地在球上戳了几下,就像跟那个无辜的英式足球有什么深仇大恨似的。场内换上了另一个球,但第二个球刚飞出界,一位观众立即就抱着它离开了赛场。最后,客队实在没有办法,只好同意使用主队制式的小球。”

  哪怕在欧洲内部,直到20世纪40年代,这样的争执仍时有发生。 在一次国际性的比赛中,又出现了客队坚持使用大球的情况,不过,就在他们进了一个球以后,根据一位记者的报道,主队守门员“以魔术师般的手法换掉了场上的球,因为片刻之后,客队球员就发现他们踢的还是小球”。

  让人高兴的是,这样的情况已经不复存在,因为FIFA创立的国际足球联合会理事会针对比赛方方面面的问题做出了严格的规定。现在,全世界采用的都是符合官方足球规则的标准制式足球。规则第二条原文如下:“比赛用球应为圆形;它的外壳应用皮革或其他经过许可的材料制成。比赛用球的结构中不得使用可能伤害运动员的材料。 比赛开始时,圆周不长于 70 厘米(28 英寸)、不短于 68 厘米(27 英 寸);重量不多于 450 克(16 盎司)、不少于 410 克(14 盎司 );压力等于 0.6 ~ 1.1 个标准大气压(600 ~ 1100 克 / 平方厘米、8.5 ~ 15.6 磅 / 平方英寸)。比赛进行过程中,未经主裁判员许可,不得更换比赛用球。”

  有了现代的生产工艺,专业比赛用球才能达到这么高的精度,但情况并非一直如此。现代足球的起源和发展是个相当有趣的故事。

  史前人类肯定知道,圆球更容易滚动,因为自然界中有很多圆形的水果和坚果,还有光滑的鹅卵石。很难想象史前时代的孩子竟然没有想到这样的圆球很适合拿来抛接玩耍,不过在早期的岩刻和岩画作品中,我们确实没有发现成年人认真玩球的证据。有一点倒是可以确认,早在石器时代,人类就开始磨制形状相当漂亮的石球了,我们在马耳他的一座古庙中就发现了几个石球,有人提出,这可能是古人的“保龄球”,但这个说法可信度不高。这些石球更可能是某种机械性的用具,比如说原始的滚珠轴承。古人也会把石球当成武器或工具来使用,毫无疑问,在我们的先祖眼中,这是球最主要的功能。

  目前我们发现的世界上最古老的玩耍用球来自古希腊,其中三个球存放在大英博物馆。这几个球呈红色、绿色和黄色,亚麻布的外壳里填充着切碎的芦苇和稻草,这样的球太过精巧,不适合剧烈运动,应该只能简单地滚动或抛接。当时人们用它来玩的很可能是一种室内的消遣游戏,而不是有组织的竞争性比赛。

  其他文明也发明了类似的游戏用球,有些球的外壳是亚麻布的,有的用弯曲的皮革缝制而成,里面的填充材料也是五花八门,包括泥土、谷子、植物纤维、玉米苞叶、毛发和羽毛。这样的球很适合抛接玩耍,却不能胜任更暴力的跑踢运动。充气的动物膀胱可以制成移动性更好、弹性更强的球,但从技术上来说,这样的球也不适合拿来踢,因为它一旦受力过大就很容易爆掉。出于这个原因,竞争性的踢球游戏并不流行,无论是在古代的希腊、罗马还是欧洲。虽然后来人们用皮革缝制出了更坚韧的球壳,但为了保持弹性,球的内层材料仍是脆弱的充气膀胱,这样的球依然无法承受太大的力。因此,中世纪的球类游戏用的都是实心球,人们在皮革的球壳里填上软木屑,或者其他轻质材料。这样的球适合以抛接奔跑为主的 游戏,例如传统的忏悔节足球(Shrovetide Football),现代的英式橄榄球及类似运动正是由此发展而来的,与古老的球类游戏相比, 现在这些运动只不过是对准确度的要求提高了一点。

  直到橡胶传入欧洲,人们才解决了这个难题。哥伦布第二次远航美洲时,欧洲人第一次发现了橡胶的特性,当时他们看到美洲土著在玩一种“用树胶做的”球。欧洲人惊奇地发现,这种球比欧洲的球更轻,弹性也更好。

  美洲土著的球类游戏并不是一时的风潮或孩子的消遣,它在美洲古文明社会生活中的重要性不亚于今天的足球之于我们。橡胶的存在让美洲人制造出了坚固、高弹性的球,所以早在公元前500年,中美洲地区就出现了一种严肃的竞技性运动,当地人称之为“蹴球”(Tlachtli),或者“Poko-a-tok”。欧洲探险家看到的游戏背后有着2000年的悠久历史,而且对抗性极强。阿兹特克和玛雅文明的每座城市几乎都有一个神圣的球场,分别由七个男人组成的两支队伍在场上展开激烈的角逐,他们用的实心橡胶球大小和现代的保龄球差不多。球场上设有专门的看台,人们押上巨额赌资来竞猜比赛结果。早在那时候,球场上就经常出现骚乱和冲突,阿兹特克的末代皇帝 蒙特祖玛甚至曾经亲自参赛,以此来解决一场激烈的争执。为了解决争端,蒙特祖玛以球员的身份下场与特斯科科的首领一决高下(如果你对数字感兴趣的话,这场比赛的结果是蒙特祖玛2 ∶ 3负于特斯科科)。传说输了球的队员会被杀掉,这是古代美洲人“激励球员”的方式,但这种说法多有夸张。传闻的来源是古人留下的一组浮雕,两支七人球队的比赛结束后,获胜方队长手中拎着输家队长被砍下的头颅。但毫无疑问,这些画面表现的是一场具有特殊宗教意义的重要赛事,而不是普通的日常比赛。

  古代美洲之所以会出现这样一种社会性的重要运动项目,显然是因为当地居民发现了橡胶树弹性十足的奇妙汁液。巨大的赛场,挤满热情观众的看台,精心组织的赛事,暴乱与赌博,以及强烈的仪式意义,这一切都因橡胶而生。这种物质和由此诞生的好用的球促进了美洲蹴球运动的发展,创造除了影响力足以比肩现代足球的现象。你可能会觉得,欧洲探险家发现橡胶以后,弹力球立即机会迅速普及,引爆全世界球类运动的发展浪潮。但历史并非如此。知道几百年后,欧洲人才开始大规模生产橡胶产品,橡胶这才成为一种重要的商品。 转机发生在19世纪,一位名叫麦金托什的先生发现了一种优秀的生橡胶溶剂,于是他造出了著名的“麦金托什橡胶防水布”和其他以薄橡胶板为原料的产品。高强度橡胶气囊应运而生,这种气囊能承受高压,所以它成为皮质足 球理想的内层材料,有史以来第一次,人类制造出了既能承受暴力踢打又能维持十足弹性的球。所以,要是没有橡胶技术的发展,现代国际足球运动肯定不会是如今的模样。橡胶技术和足球运动在19世纪同时强势崛起,这绝非出于意外。

  早期足球运动使用的球外层是棕色皮革,内层衬以橡胶,整个球相当沉重,在最初的几十年里,它的样子基本没有什么变化。球的外壳通常由 18块鞣制过的皮革制成,表面分成六个大块,每块各有三条皮革。工匠用五股的麻线从背面将皮革缝在一起,只在侧面留出一条很小的系带缝。接下来,他们把球内外翻转过来,再把放了气的橡胶囊从系带缝里塞进去。充气完毕后,拉紧系带,就算大功告成。 采用这种方法,一位工匠一周大约能做40个球。这种新球坚固耐用,能承受赛场上的大力踢打,所以它很快成了风行世界的标准用球。

  这种足球的主要缺陷在于,球员用头去顶球的时候,要是不幸撞到了球上的系带,而且球速又很快的话,那他可能疼得要命。还有一点,下雨的时候,皮革会吸水,球上也会裹一层泥巴,所以皮球会变得越来越沉。随着时间的流逝,研究人员为这两个问题找到了答案。他们发明了一种新的充气阀门,取代了原来的系带;皮革的表面也涂了一层防水的材料,这样球在雨天就不会太吸水了。

  1951年,白色的足球首次获准进入赛场,此前所有足球都是传统的深棕色皮球。人们觉得白色的球更容易被观众看见,从那以后,白色就成了最主流的足球颜色,不过在下雪的时候,人们会改用红色或橙色的球。

  近年来,足球的外表又出现了一些时尚的新花样,不过大部分花样都没有流行起来。传统主义者更喜欢简单朴实的足球,因为赛场上的球常常处于高速运动的状态,任何标新立异的图案都可能扰乱观众的视线,让你找不到球在哪儿。他们说,如果一定要在球上印点儿图案,那至少得是对称的,事实上,最受欢迎的新式足球的确都是这样。

  无论印着什么样的图案,所有现代足球都采用了新的格子样式。传统的 18个格子被32个更小的格子取代,五角格和六角格交替出现,其中五角格比六角格略小一点。有些新式足球的格子不是对称排列的,部分球员对此不太买账。32格的大框架依然保留了下来,但格子上叠加了一些不规则的黑色条带。这种球被踢到空中的时候,快速旋转的黑色条带可能让人看得头晕目眩,所以一些球员非常反对这样的设计。

  但是,谁也不会抱怨新式足球的工艺和材料。这些球的制造标准很高,表面覆盖着特制的聚氨酯材料,防水性能极佳,哪怕在倾盆大雨中也能保持完美的球重。现在,有的足球完全由合成聚氨酯材料制成,防刮划性能极强。阿兹特克人一定会骄傲地认为,现代足球是他们制造的原始橡胶球最完美的后代。

  上面这些关于足球制作史的有趣知识全部来源于《为什么是足球?》。作者德斯蒙德 · 莫里斯,把足球比作当代“部落”,全面考察了足球部落的每一个重要组成部分。足球的制作历史只是众多有趣篇章中的一个小节。

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