从中国蹴鞠到现代足球

2016年01月22日   来源:未知    点击:


足球这个话题太让中国人揪心了,但比足球欣慰的则是中国蹴鞠。因为只有把历史还原到蹴鞠,我们才可以在这个让国人难堪的运动中感到一阵难得的自豪感,不是连国际足联也认可蹴鞠是足球起源的说法了吗?

从战国到唐代,古代蹴鞠的制法经历了两次重要的变革,直至宋代基本定型。后来,好像就没有咱们什么事了。
 

足球的第一次变革

蹴鞠的第一次变革是从藤制品到革制品,非常符合“变革”的字面意义——最早的蹴鞠是用苇条相互缠绕直至形成球形,到战国之时制革业开始快速发展,被应用于“军事演习”的蹴鞠就随之开始用起了皮革,“鞠”这个字的偏旁很能说明问题。藤制品毕竟太硬了,反弹效果很差,而且表面粗糙,露出的一些苇条也容易伤人;而革制品韧性与弹性俱佳,表面缝制之后也比较光滑,更适合作为球类游戏。

在汉代,蹴鞠主要是达官贵人与军旅的游戏。
 

一种高科技的蹴鞠出现

第二次变革是在唐代完成的,一种高科技的蹴鞠出现了,即中空的充气蹴鞠。此前,蹴鞠在皮革的外皮之下,常常填入毛、棉之类的有机物作为内胆,代表蹴鞠的“毬”字大概由此而来。尽管皮革是有弹性了,可是加上这个实心内胆之后产生的形变还是距离弹性形变的要求甚远,换言之,一个大脚开出去,球并不能被踢得太远,落地之后也弹不起来只能随便滚两下。如果工人偷工减料填料少了的话可能球还会塌陷,一个大脚下去球在落地之后或许就被拍成了一张饼——估计玩这样的蹴鞠更像是一场用脚去搬运的力气活,所以这种运动长期是军队训练的科目也就不奇怪了。

 


 

上图:唐代八片鞠

充气球(唐代文献中称“气毬”)则完全不同了,采用膀胱作为内胆,依靠气压来调节弹性,因为气体遵循从高压向低压区扩散的规律,所以一旦外力消失形变就立即恢复,球可以被踢得更远,定位性能也能同时得到提高。想必此时的蹴鞠对体力与耐力要求就要低一些,而是真的可以玩出技巧来了,于是乎那些体态丰满的后宫佳丽们娇喘着蹴鞠的景象也就得以印到一些唐三彩的作品中去了。

在自然界中,膀胱是最适合制成气球的原料,首先天然就是球形,其次模量适中,既不会吹不动也不会一吹就爆。还有就是断裂伸长率较大,这大概与动物们都有憋尿做记号的习惯有关

在咱们临淄方言中,对于气球有另外一个接地气的名称叫“尿(sui)包”,也就是膀胱的意思,可见膀胱做气球的方法历史悠久而又普遍。只是在气筒还没发明的年代,唐朝人应该是直接用嘴充气的可能性比较大,像高力士这样的皇家服务人员可能少不了要替贵妃们代劳,吹气时大概要先克服点心理障碍什么的。

皮革加膀胱的组合在此之后一直没有变过,高俅踢的球是这样,英国人发明的现代足球也是这样,大概1500年间没有大的变化,所以从这个角度来说,足球的确是起源于中国。

有一段野史中提到足球起源于11-12世纪英国人与丹麦人干仗,打完以后拿着丹麦士兵的头骨当球踢以泄愤。据此我查了一些英文资料,似乎没有得到这件事与足球有关的证据。先不说材料的问题,头骨其实只有天灵盖部分是圆的,窟窿眼还很多,踢起来应该只有报仇的快感而毫无竞技性,与《九品芝麻官》中包龙星意欲拿来做夜壶的情节殊途同归,发展成足球显然不靠谱。

世界杯用球何以越来越圆

作为全世界最受瞩目的体育赛事之一,世界杯同时也是很多高科技产品展示的舞台,每一届世界杯官方用球也就成了焦点。

 

1930年以来的世界杯用球,从外观可以明显看出三个不同的阶段。

 



 

上图:临淄足球博物馆二楼世界杯足球

在1930年到2014年期间,有两届世界杯官方用球显得比较特殊:一是1970年墨西哥世界杯,足球从原先乱七八糟的拼块统一成为32块拼块,即12个五边形与20个六边形的经典设计;二是2006年德国世界杯,足球又从32块的拼块变成了14块,而2010年南非世界杯再次削减为8块,到了本届则是6块。在这些数字背后究竟蕴含着什么玄机?

实际上,这些设计都出自同一家公司——Adidas(阿迪达斯),从1970年起他们就一直给世界杯供应官方用球,从此垄断了这一位置。32块是他们的主意,放弃32块也是他们的主意,但其目的都是为了将足球做得更圆。

1970年以前的世界杯用球多数由举办国自己设计,所以每一次球的外观都不同,拼块的数目如同上帝掷骰子一样没谱,饱受球员凌虐的足球使用的皮革都是高模量的材料,换句话说就是粗糙。这也就使得接缝处不会太细腻而是坑坑洼洼,再者就是拼块不容易形成曲面,自身的张力也会使得球体偏离圆形的设计。

而1970年Adidas首次为世界杯定制官方用球时选择了32面体则是通过几何学原理近乎完美地解决了足球不圆的问题。

我们知道32是个很神奇的数字——32的神奇是因为它是20与12的和。通过理论计算发现,只存在5种正多面体,即四面体、六面体(正方体)、八面体、十二面体与二十面体,面数越多也就越接近圆形。正二十面体则是20个正三角形构成,有12个顶点(角),从外形上看有些圆但还仍然不够,于是就有人琢磨出来把那些尖锐的角砍掉,沿着每条棱三等分做截点,把每个顶点削掉,于是原有的正三角形都成了正六边形,原来的顶点则成了一个正五边形的面,几何学上称之为截角正二十面体——这便是三十二面体足球的几何模型了。

在足球依靠拼接缝制的年代,12个正五边形与20个正六边形的确是最适合模拟球形的设计,当然还可以通过继续截角使得球体更圆,但那就需要更多拼块,而效果并未比32块好太多。

到了2006年,世界杯来到了Adidas的大本营德国,这一次他们却放弃了32块的经典设计,变成了14块——简直一朝回到解放前。但其实这一次足球革新表面是Adidas完成,幕后却是另一个德国产业巨头Bayer(拜耳),是他们的热黏合技术使得足球的生产完全改变了原有的缝制工艺。

Bayer使用的热黏合材料是反应型聚氨酯,这是目前相当牛的热黏合技术,全世界范围实现量产的可谓仅此一家。近年来国内有企业模仿该系列产品有一定突破,也是很了不起的成果,不过需要避免知识产权的风险。

这类产品的技术原理相对复杂,形象来说,比如我们要组装两个物体,厂家预先把一种牛奶状的胶水涂到两个物体表面并烘干,这时胶已经变得完全不粘,两个物体仍然可以正常搬运,送到咱们家里;而我们组装时只需要把两个物体拼到一起,加热同时按上几分钟,这两个物体就可以粘得跟一个物体一样——因为是反应型黏合,多数情况下用来粘接皮革之类的材料时,如果想把粘好的两条皮革分开,即使皮革本身被破坏也休想从粘胶的位置拉开。这基本是目前黏合剂领域的最高境界。

对于足球而言,热黏合技术的作用就是热定型,把生产足球需要用的材料都抹上胶水,然后放到一个完美的球形模具中加热定型,不再需要通过几何设计与缝制,此时拼块越多反而越累赘,从14到8再到6,世界杯足球表面拼块的数目不断减少也就在情理之中了。

 

尾 声

 

足球发展史与很多技术的发展一样,伴随着机械与材料的进步而进步。在现代足球发展的一百多年中,恰好是复合材料快速腾飞的年代,最初足球都是由天然材料生产,但到了现在却几乎都是复合材料,内胆从膀胱换成了橡胶,而外层的皮革也逐渐被替代成了聚氨酯人造革。因为皮革容易吸水,因此在足球的最表面又添了一层防水涂层;因为受不了球员的蹂躏,在贴近内胆的一层又加上了一层玻璃纤维;为了增加弹性又不增加重量,在人造革里面又加了一层聚氨酯空心泡沫——如今世界杯的足球已经是一种集高科技于一身的高富帅,难怪上百美金一只呢。