Авторизация Регистрация

Запомнить меня
Забыли пароль?

Сброс пароля

Свежий номер уже доступен

Игра головой

Во время чемпионата мира по футболу обойти тему самой популярной игры на планете невозможно. Тем более что сборная России превзошла все ожидания, а голкипер Игорь Акинфеев и его нога стали символами национальной победы. Информационный центр атомной отрасли предлагает посмотреть на футбол с научной точки зрения: почему люди так им увлечены, каким законам подчиняются летящие мячи и из каких многоугольников их шьют.

 ТЕКСТ: Максим Гревцев. ФОТО: Алексей Филиппов

От чжу-кэ до шалыги: прародители футбола

Родина футбола — Англия, об этом знают все. Однако справедливости ради нужно сказать, что игры с мячом, двумя командами и неким подобием ворот были у всех цивилизаций. Например, в эпоху династии Хань в Китае в день рождения императора обязательно проводили матч по чжу-кэ. Капитан проигравшей команды подвергался телесному наказанию. В 2004 году ФИФА признала чжу-кэ самой древней версией футбола.
Свой вариант был и в Мезоамерике (территория от центра современной Мексики до Гондураса и Никарагуа) — пок-а-ток. Правда, эта игра больше напоминает современный баскетбол: вместо ворот были кольца. На Британских островах игра в мяч появилась почти 2 тыс. лет назад, вместе с римлянами. Гарпастум, так она называлась, ближе к американскому футболу или регби — суперконтактная, жестокая, крайне травмоопасная. Как и чжу-кэ, была элементом тренировок воинов.
На Руси играли в шалыгу и более массовую килу. Кила проходила стенка на стенку: нужно было провести мяч к «городу» противника, при этом запрещалось бить по мячу с носка. Зато бить по ногам чужих игроков разрешалось любым способом. Нельзя было забегать за спину соперников и ждать паса, чтобы завести мяч в «город» (нынешнее положение вне игры).
Перечислять варианты игры в мяч можно долго. Но именно в Англии футбол стал таким, каким мы его знаем сегодня. «Во-первых, там университетские колледжи постоянно и во всем друг с другом соревновались, поэтому сложилась культура турниров, — рассказывает Марк Рубин, доцент кафедры теории и методики футбола Университета Лесгафта. — Во-вторых, Британия была империей с огромным флотом, поэтому все, что было модно там, быстро распространялось по планете».

В 2004 году ФИФА признала китайскую игру чжу-кэ самой древней версией футбола

В 2004 году ФИФА признала китайскую игру чжу-кэ самой древней версией футбола

26 октября 1863 года в лондонском пабе The Freemasons Arms (кстати, он существует до сих пор) 11 колледжей составили общие правила игры. Студенты из города Регби отказались подписывать свод, настаивая на игре руками. Так в один день родился и футбол, и регби.

Откуда такая любовь

Футбол — спорт номер один во всем мире. Это подтверждают и полные стадионы, и рейтинги телетрансляций. По данным ФИФА, игры предыдущего чемпионата посмотрели 3,2 млрд человек, а за финальным матчем в прямом эфире следили 695 млн. С этими показателями может конкурировать только трансляция летних Олимпийских игр, которые особенно популярны у аудитории.


ФУТБОЛ ПРОБУЖДАЕТ В ЛЮДЯХ ОХОТНИЧЬИ ИНСТИНКТЫ, КОТОРЫЕ В ХОДЕ ЭВОЛЮЦИИ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ПРИТУПИЛИСЬ. ИМЕННО ОТСЮДА ФАНАТСКАЯ АГРЕССИВНОСТЬ И ПРИСТАЛЬНОЕ СЛЕЖЕНИЕ ЗА МЯЧОМ


Исследователи выдвигают несколько версий подоплеки любви к футболу. Легендарный голландский футболист и тренер, трехкратный обладатель «Золотого мяча» Йохан Кройф всегда подчеркивал демократичность футбола, его доступность. Форма и бутсы, поле с разметкой и судья — все это не нужно сотням миллионов детей и взрослых по всей планете. Еще Кройф говорил, что в футболе есть элемент фортуны, поэтому у команды из третьего эшелона всегда есть шанс обыграть титулованный клуб премьер-лиги.
А вот немецкий философ Петер Слотердайк уверен, что футбол пробуждает в людях охотничьи инстинкты, которые в ходе эволюции и социального развития притупились. Именно отсюда фанатская агрессивность и пристальное слежение за мячом.
Наконец, историк и социолог Кристиана Айзенберг отмечает, что футбол относительно безопасен (в отличие от регби, например), поэтому в него могли играть рабочие, не опасаясь получить травму и потерять место. Кроме того, футбол очень зрелищен: есть разделение на роли (защитник, нападающий, вратарь и т.д.), игроки лавируют между командностью и индивидуальностью, они артистичны (лучшие футболисты, имеющие яркий образ и стиль, становятся суперзвездами), ход игры спонтанен, и картина может измениться в считаные секунды.


МАСЛЕНИЧНЫЙ МАТЧ
Каждый год в Эшборне (Англия) проводится Масленичный матч. Два дня тысячи горожан и туристов играют в футбол. Правда, ворота находятся в 5 км друг от друга, а правила просты: нельзя убивать и перевозить мяч в транспорте. Все! Стоит ли говорить, что случаются ссоры и драки? Примерно таким был футбол в средневековой Англии.
«Сандерленд» против «Астон Виллы», Томас Хеми, 1895 год. Сюжет картины — матч между двумя популярными английскими командами того времени

«Сандерленд» против «Астон Виллы», Томас Хеми, 1895 год. Сюжет картины — матч между двумя популярными английскими командами того времени


Мяч не так прост

Черно-белым шаром, состоящим из многоугольников, футбольный мяч стал лишь 50 лет назад. До этого он сшивался из полосок и был похож на волейбольный. Но для чемпионата Европы 1968 года компания Adidas, бессменный поставщик мячей для ФИФА и УЕФА с тех времен, придумала конструкцию мяча из многоугольников. И назвала ее Telstar — в честь искусственного спутника Земли. Дизайн из 20 белых шестиугольников и 12 черных пятиугольников тоже был создан на основе внешнего вида спутника.
Этот мяч — усеченный икосаэдр (такую форму имеют молекулы-фуллерены). «Шестиугольников может быть разное количество, а вот пятиугольников именно 12 — ни больше, ни меньше. Это следует из теоремы Эйлера, который несколько статей посвятил изучению свойств тел, состоящих из граней», — рассказывает математик Алексей Савватеев, ректор Университета Дмитрия Пожарского.
Вот формула Эйлера: χ = В–Р+Г, где χ — эйлерова характеристика многогранника, для куба (а топологически куб и сфера — это одно и то же) χ=2. В — число вершин выпуклого многогранника, Р — число ребер, Г — количество граней: В – Р + Г = 2.
Так сколько нужно шестиугольников (Х) и пятиугольников (У), чтобы сшить мяч? В вершине (В) сходятся всего три многоугольника, значит . На одном шве сходится всего два ребра, значит . Ну а количество граней (Г) — это число многоугольников (Х + У). Получаем:  – + Х + У = 2. Простой расчет показывает, что У = 12. То есть, пятиугольников нужно именно 12, а вот шестиугольников может быть любое количество, даже ноль.


РОССИЙСКИЙ TELSTAR 18

мяч 3 мяч 2 мяч 1

Мяч можно сшить не только из многоугольников. Более того, мячи из многоугольников не используются на мундиалях с 2006 года, когда появилась модель Teamgeis (нем. — «командный дух») из 14 округлых деталей. В 2010 году появился мяч Jabulani (зулу — «праздновать»), который состоял всего из восьми таких деталей. А на прошлом чемпионате мира — Brazuca (так бразильцы называют самих себя), всего из шести деталей в форме четырехлистника. Аналогичная конструкция и у мяча 2018 года, который называется «Telstar 18».


Траектория крученых

Помните последнюю минуту матча Россия — Саудовская Аравия на открытии чемпионата? Александр Головин пробивает потрясающей красоты штрафной удар, который стал пятым голом в ворота гостей. Если пересмотреть этот эпизод в замедленном режиме и под разными углами, то кажется, что мяч летел мимо. Но в последний миг оказался в воротах. Как такое может быть?
Объяснение еще в 1853 году нашел немецкий физик Густав Магнус. Правда, он изучал отклонение от траектории полета снаряда. Эффект Магнуса в ИЦАЭ Санкт-Петербурга объяснил физик Кирилл Половников: «Для начала нужно вспомнить две вещи. Во-первых, мяч не совсем гладкий и не является идеальной сферой, во-вторых, футболисты придают мячу вращение. Сочетание этих двух факторов приводит к тому, что вокруг мяча образуются завихрения. С одной стороны мяча направление вихря совпадает с направлением движения воздушного потока, и скорость движения среды с этой стороны увеличивается. А с другой стороны мяча направление вихря противоположно направлению движения потока, поэтому скорость движения среды уменьшается. Вот эта разность скоростей и порождает силу, которая перпендикулярна по отношению к движению мяча и заставляет мяч отклоняться».
В 2010 году французские ученые построили теоретическую модель движения крученого мяча. И доказали, что если увеличить продолжительность полета (например, ударить по мячу, стоя на большой высоте) и снизить силу тяжести (провести эксперимент, например, на Луне), то крученый мяч будет двигаться по спирали.

Помог «Росатом»

Большой футбол — это не только игра, но и инфраструктура. В частности, системы безопасности и контроля. И здесь организаторам чемпионата мира помог «Росатом». Досмотровые комплексы, разработанные во ВНИИА им. Духова, установлены на девяти стадионах, где проводятся игры ЧМ. Подобное оборудование используют в московском метро, на столичных вокзалах, крупных инфраструктурных объектах в российских регионах. А вот билеты, паспорта болельщиков, пропуска организаторов и участников чемпионата, аккредитационные карты журналистов и т. д. проверяет система контроля доступа, разработанная в НИКИРЭТ. Она уже применялась на Олимпиаде в Сочи и показала такую надежность, точность и быстродействие, что оргкомитет чемпионата мира по футболу решил воспользоваться именно ею.


ВРАТАРЬ НИЛЬС БОР
Гениальный физик, будущий нобелевский лауреат Нильс Бор во время учебы в университете был вратарем клуба «Академиск», игравшего в национальном турнире Дании. Правда, всего полгода. В матче с командой Технического университета пропустил обидный гол: удар был нанесен с чужой половины поля, но Бор не заметил мяч. «Я отвлекся, потому что не мог понять, какого черта в пасмурный день от травы поднимается испарение», — объяснил он. После игры над вратарем все смеялись, свистели в след.
А вот его родной брат Бора Харальд продолжил футбольную карьеру и даже завоевал в составе сборной Дании серебряную медаль Олимпийских игр 1908 года.
Большими любителями футбола были и другие нобелевские лауреаты: Фрэнсис Астон, Эрнест Резерфорд, Фредерик Жолио-Кюри.