他是綠蔭場上的“用腦踢球”的典范，他是清華物理系的有趣教授，75歲的他熱情積極，永遠(yuǎn)保持者年輕的生活狀態(tài)。

他是葛惟昆，葛教授。

HiTC演講實錄

通過介紹大家知道，第一，我已經(jīng)75歲，還有4個月我就76歲；第二，我是做物理的，一輩子做物理的科學(xué)和教學(xué)；第三，講足球。這三件事應(yīng)該是毫不相干，風(fēng)馬牛不相及。

其實不是這樣，足球是很多人的情懷，尤其是在現(xiàn)在的中國，足球是大家大力關(guān)切的。雖然中國足球隊踢得那么不好，但是有很多像我一樣的人都在時刻關(guān)心著，有時候我說就像看自己的孩子踢球一樣，大家愿意看他一步一步地成長。

在清華，我們有一批志同道合的球友，組成了清華教工足球隊，基本成員是40來歲，過去的清華校隊或是博士隊，或是博后隊。我是一個特例，70多歲了，還跟大家一起活動，昨天下午還踢了一場比賽。

清華人對足球有關(guān)懷、關(guān)心，并且清華作為一個重要的科研基地，我們能為足球做一些什么？所以，我們就在體育部的領(lǐng)導(dǎo)下成立了一個中國足球發(fā)展研究中心，它的主任是著名的“金哨”孫葆潔教授，是清華體育部的教授，我是特約研究員，主要的成員都是理工科的一些教授。我們還開辦了一個MOOC課程，MOOC是一種在線的公開教育“massive? open? online? courses”，它的題目就叫“足球運動與科學(xué)”，孫老師主要講足球運動的一些技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)等等，我講足球里的科學(xué)和物理。

所以，我們非常希望利用科技的力量來推動中國足球的發(fā)展，作為一個做物理的人，我要從另外一個角度來給大家講講足球。

足球使人健康和快樂

我自己就是一個榜樣，75歲，還可以在球場上奔跑。因為有的時候跟人聊起天來，大家都投之以懷疑的目光：“你還能踢球？”

我算是一個比較陽光的老年人，小的時候在北京長大，那時候更沒有現(xiàn)在的條件，就在街上踢足球，跟巴西的孩子一樣。我同時期的兩個好朋友，他們都踢成了職業(yè)運動員，有一個是北京隊的運動員。但是我高中上了四中，那時就是要么去做職業(yè)運動員，要么去上學(xué)讀書、從事別的職業(yè)，這兩者是不可兼得的。足球運動員的培養(yǎng)和訓(xùn)練，和文化教育完全脫節(jié)。

我也走過了很多的國家，在英國讀過書，在美國教書5年，在香港教書14年，在國外待了二十幾年。每換一個地方，我都把中國學(xué)生組織起來，成立中國學(xué)者學(xué)生足球隊。我們在美國參加了第一屆美中足球比賽，我是我們這個足球隊的教練，最后以1：0戰(zhàn)勝了耶魯。我們那個學(xué)校非常小，但是有名，也是常青藤學(xué)校之一，那次比賽之后隊員們把我拋向天空，那是我第一次享受足球的快樂。后來在香港科技大學(xué)，我們足球隊在香港基本上也是所向無敵。

有一個俱樂部，他們邀請了視頻里穿紅衣服的當(dāng)年國安的老男孩足球隊，他們踢了二三十分鐘，進(jìn)不了一個球，被人家進(jìn)了十幾個球，后來我們清華五個人上去替他們，這個白頭發(fā)的就是我，還可以跑動。然后接到一個很精妙的傳球，一腳踢進(jìn)去。這是我進(jìn)的第二個球。我們的隊員射門被擋出來，我補進(jìn)。

我們上去之后連續(xù)進(jìn)了三個球，他們驚訝不已。踢完球之后一個很著名的足球運動員跑來跟我握手，后來他和金志揚----奧倫達(dá)的教練，當(dāng)年北京國安的教練，也是國家隊的教練，說：“葛老是我們這里最會踢球的人”。踢足球不在于你要跑得多么快，或者技巧多么好，其實在于會動腦子、會站位置、會看時機、會看清場上的形勢，學(xué)會閱讀比賽。

足球充滿智慧

足球不但是一個體育的活動，它也充滿了智慧。足球有科學(xué)、有智慧，有運籌帷幄，需要高智商的人。我們要倡導(dǎo)智慧的足球，然而這是中國足球非常缺的一點。我們往往把一些運動技能比較好、體能比較好的孩子拉去訓(xùn)練足球，卻忽視了他們的文化教育。所以，最近一個非常有名的意大利運動員卡納瓦羅，當(dāng)年是意大利國家隊的隊長，做了恒大隊的主教練。他對中國足球還是很關(guān)心、很熱愛的，但是他有一句話非常真的深思，他說：“中國足球有很大的潛力，但是中國缺乏足球傳統(tǒng)，缺乏足球文化，我覺得這是中國足球的要害。”

我主要講講足球的飛行空氣動力學(xué)，這是物理學(xué)，結(jié)合一點統(tǒng)計學(xué)，其他的在MOOC課程里都有，上清華的學(xué)堂在線就可以登錄，免費學(xué)習(xí)。

有個物理雜志曾經(jīng)專門發(fā)表了一個報道—“物理學(xué)教授講足球”。

這個圖，上面是關(guān)于香蕉球，右邊是貝克漢姆踢球，中間這個是香蕉球的軌跡。下面是電梯球。右下角這個球是統(tǒng)計學(xué)的一些規(guī)律，右下角的圖實際上講的是點球點距球門的距離和進(jìn)球的概率之間的關(guān)系。如果點球點就在門前一米，大概是百分之百可以進(jìn)。如果太遠(yuǎn)，概率很快下降?，F(xiàn)在12碼發(fā)球概率是70%。70%的概率非常有魅力，因為它給罰球的運動員增大了壓力。70%，你應(yīng)該踢進(jìn)去，同時因為是點球，如果進(jìn)球的概率太小就失去意義了。

下面講講電梯球和落葉球。

貝克漢姆非常受女球迷的歡迎，他的訣竅就是香蕉球，踢進(jìn)球之后這個球會拐彎。很多運動員都嘗試模仿，研究它的原理，在踢球的一剎那要從側(cè)面來使足球旋轉(zhuǎn)。如果左邊旋轉(zhuǎn)，這個球就會向左邊偏動，如果右邊旋轉(zhuǎn)，就會向右邊。

另外一個有名的運動員是巴西的后衛(wèi)卡洛斯，曾經(jīng)踢出一腳驚世駭俗的任意球。我那天正好看了直播，那天我老伴也是非常罕見地跟我看了足球，她也驚訝不已。很遠(yuǎn)，大概30多米，他用左腳的外腳背朝著對方的球門，對方是法國隊，守門員叫巴特斯，是非常有名的光頭守門員。球踢出去離球門很遠(yuǎn)，踢得非常偏，但是到球門突然就拐進(jìn)去了，巴特斯目瞪口呆，這個球可能是歷史上非常經(jīng)典的香蕉球，原理就是旋轉(zhuǎn)。

物理上講如果一個前進(jìn)的球體同時旋轉(zhuǎn)，這個球會受到測向力，就會改變方向。如果向前旋轉(zhuǎn)，就會往下落，不往里面進(jìn)，所以我們就叫落葉球。但是另外一種下降的就叫電梯球。

電梯球跟它的原理不一樣，電梯球是不旋轉(zhuǎn)的。但是速度極快，目前最快的速度超過220公里/小時。一般要踢到100—120公里/小時，而且電梯球由于空氣阻力作用是飄忽不定，所以守門員很難判斷，最后急墜是它的特點。

落葉球受力的圖示是向前旋轉(zhuǎn)，就會落下去。

我們看到其實旋轉(zhuǎn)不光足球有，最典型的是乒乓球，回旋球打的可能更多一點。回旋球急速旋轉(zhuǎn)，落下去以后軌跡很難判斷。

弧線球和電梯球有很多不同，我們總結(jié)了這些規(guī)律，實際上是希望踢球的運動員能夠了解，不要盲目訓(xùn)練，你要知道它的道理。電梯球用腳弓 前部，踢球速度非常短速，踢球的重心要靠下，不需要跟球體發(fā)生摩擦，主要是小腿發(fā)力，速度要極快。物理上初速度和末速度的比叫雷諾數(shù)，數(shù)值越大下墜得越厲害。

這個研究出自有一個很有名的物理學(xué)家Cohen和他的學(xué)生在2012年發(fā)表在Proceedings? of? the? National? Academy? of? Sciences雜志上。

如果同一個射角，左邊這個初速不太快，它的下落是比較平緩的。如果初速特別快，下面有一個比值，初速和末速比值到達(dá)100，之后急墜。所以對守門員來講，如果你看到那個球往球門去了，你本來以為它會飛出去，實際上它可能急墜，鉆進(jìn)網(wǎng)窩。

這就是物理上的科學(xué)。

智慧的足球

最后，我希望中國運動員也要有文化，中國足球應(yīng)該有文化的支撐、科技的引導(dǎo)、智慧的閃光。

現(xiàn)代文明的標(biāo)志就是體育運動，足球也帶著民族非常鮮明的烙印，比如說巴西桑巴集團、德國日爾曼戰(zhàn)車等等，環(huán)地中海的國家有意大利、法國，南面是摩洛哥、阿爾巴尼亞，突尼斯，都是足球強國。他們的人種和我們非常相近，和意大利人種非常像。說明我們中國人的體型和體質(zhì)是完全適應(yīng)踢球的。

最重要的是足球是一個整體的運動，英文名叫Team Work，我當(dāng)教練不喜歡整體素質(zhì)非常好卻不懂得配合的球員，我從來不讓他上去。所以很多有名的足球運動員都有很深的文化造詣，比如說哈維，是巴塞羅那的中場，人家稱他為“足球場上的哲學(xué)家”。

智慧足球從那里來？我認(rèn)為依賴于教育。我是北大畢業(yè)的，北大的老校長蔡元培說過：“健全人格，體育為先”；毛澤東也說過“欲文明其精神，先自野蠻其體魄?！彼裕F(xiàn)在我們非常主張足球要走一條從校園足球培養(yǎng)廣大的青少年球員的路，并從中選拔，而不要把一批孩子送到一個專門的地方光踢足球，不學(xué)文化。金志揚告訴我，國安隊梯隊，最后90%以上的人進(jìn)不了職業(yè)隊，而他們沒有任何前途，因為他們沒有文化。這樣一種前途使得家長就產(chǎn)生一種恐懼，不敢讓孩子去踢足球。我們主張文化教育和足球同時進(jìn)行，不但是解決他們前途問題，也解決了他們的文化修養(yǎng)。

所以，足球里面有很深刻的哲學(xué)。克魯伊夫說：“踢足球非常簡單，難的是踢簡單的足球”。充滿辯證法，他說皮球只有一個，誰控球誰就控制比賽。足球是一項用大腦踢的運動，你應(yīng)該在正確的時候處在正確的位置，不徐不疾。也不要猛往前跑，當(dāng)然也不能慢。所以，速度非常重要，但是更重要的是預(yù)判。

所以，中國足球的根本問題在哪里？是文化問題。很多在中國踢球的運動員和教練都指出了這一點，日本有一個教練岡田武史說：“在中國，從事足球的孩子們?nèi)狈υ谛５膶W(xué)習(xí)時間，這種情況在踢球時并不會有太大影響，但是當(dāng)他們退役后成為教練會出現(xiàn)問題，這會讓他們?nèi)狈壿嬎伎寄芰Α?。我們的教練基本上是運動員轉(zhuǎn)過來的，結(jié)果就是越教越差，越差越教，就是所謂的一代不如一代。

所以，我們非常主張要針對中國對足球的理解，根子在文化。脫離文化教育的單純技術(shù)培養(yǎng)，實際上耽誤了幾代中國足球人。所以我們非常期待通過大家的共同努力，能夠讓文化支撐足球，科技推動足球，智慧閃亮在足球場上。