π和体育

  【科普小博士】

  3.1415926……π，你熟悉吗？2019年底，联合国教科文组织将3月14日确定为“国际数学日”，这天被人们亲切地称作“π日”。那么，π又与体育有什么关系？某种意义上说，球类运动的一切都被π主宰着。

  足球是圆的。在国际足联的标准里，足球的周长在68厘米~70厘米之间，除以π，其直径在21.6厘米-22.3厘米之间。球直径上的细微差别，通过π这个放大器，就足以造成其空气动力学特性的变化，从而对球的飞行产生影响。

  事实上，近年来，足球的生产商一直在试图改进足球的设计和材料，以提升其空气动力学性能，从而带来更好的观赏性。2022年卡塔尔世界杯总进球数达172球，打破了世界杯的历史最高纪录，球迷大呼过瘾，但如果有人为此感到失落的话，那肯定就是守门员了。

  前些年，贝克汉姆和卡洛斯的弧线球让人叹为观止，现在更多的则是直来直往的电梯球，球的变化显然也深刻地改变着进球方式，而接下来会怎样？

  在这个时代，我们做的并不只有拭目以待——足球装备公司正在根据足球的特性研发新的足球鞋，顶级俱乐部的运动表现部门逐帧分析球的运行弹道，从而改进球员的射门方式，以获得更大的进球概率。

  相比足球这样的大球运动，网球和乒乓球这样的小球则更容易被π影响，其中最重要的原因就是旋转。

  20多年前，乒乓球从小球改到大球，曾经给国乒带来挑战，但国球将士们通过大量的训练快速适应，仍然统治着乒坛。而当今，我们在人工智能和机器人技术加持下，能打出各种旋转、速度的乒乓球机器人已经问世，捍卫国球荣誉，又插上了科技的翅膀。

  如今，进入人工智能时代，体育的很多领域更是深深地被π支配。当柯洁被“阿尔法狗”狠“咬”一口时，须知人工智能呲着的蒙特卡洛算法獠牙，起源于200多年前法国人布冯计算π的“扔针实验”。

  然而，当时人工智能带给围棋运动的曾经是无尽的恐惧，但几年过去，围棋仍然被人类所深爱，就像无法算尽的圆周率一样，人类的智慧也永远无法被取代。

  超级计算机的算力日益膨胀，恐怕有一天AI可以把围棋“机关算尽”，用AI作为大脑的机器人在竞技场上对人类进行无情“碾压”。

  然而，海森堡不确定性原理的不等式右边是普朗克常数除以“4π”，微观的测不准原理，拿到宏观来说也就是你永远无法确知结果。AI可以让很多事情变得完美，而体育最大的魅力，不恰恰是因为这并不完美的人类产生的“不确定性”吗？

  （作者：王浩明）（据新华社）