关于本月即将在美国、加拿大和墨西哥举行的国际足联世界杯比赛，有很多新变化。参赛队伍比以往任何时候都多。这是第一次在三个不同的东道国举行。并且，像过去半个世纪的世界杯一样，它将采用一款全新的设计足球。一组研究人员在过去20年中一直在测试世界杯足球的物理特性，最近对这款名为Trionda的新球进行了研究。这款由阿迪达斯生产的Trionda足球由四个红、绿、蓝的面板构成，上面有深沟纹路和枫叶、绿鹰和星形图案，以代表三个东道国。通过风洞实验，研究团队发现这款球在某些方面优于以前的版本，但远距离的踢球可能没有过去那么远。“简单来说，Trionda可能会轻微影响极端距离，但它应该更能奖励干净的技巧和可预测的飞行，”团队成员、进行体育物理研究的约翰·埃里克·戈夫说，他是普渡大学即将任职的工艺实践教授。“守门员、后卫打长传球和远程射手是我首先会关注可见差异的地方。”研究人员在筑波大学使用风洞对Trionda球进行了研究。自1970年代以来，阿迪达斯每届世界杯都在设计新的足球。在前几十年中，一些设计变化是美学上的：1986年的球因墨西哥比赛而受到阿兹特克寺庙的启发，1994年）的球则因庆祝登月25周年而有了太空图案。也有一些结构上的差异，例如改进的泡沫核心和更好的防水性。但基本上，这些球都采用了32个五边形面板缝合在一起的设计。直到2006年德国世界杯时，阿迪达斯推出了+Teamgeist足球。它只有14个曲面面板，是热粘合而非缝合的设计。这种设计有助于防止湿气进入，所以在比赛过程中足球不会变得更重，戈夫说。正是在这个时候，他开始研究足球。从那时起，他和他的同事们随着阿迪达斯推出不同表面纹理和面板更少的球，见证了这些变化足以影响比赛的设计。在飞行运动中，戈夫早期发现，通过分析足球的轨迹数据，他可以得出其阻力系数——一个决定它在给定速度下的空气阻力的数字。不久之后，他开始与日本的一支团队合作，分析世界杯足球在每种新设计下的飞行行为。这些实验是在日本筑波大学进行的，旨在保持一致性，因为“保持连续性对于将新数据与历史数据集进行比较非常重要，”参与实验的教授Asai说。这些实验涉及将足球固定到一个连接到称为力平衡仪器的金属杆上，该仪器测量足球在真实比赛中所经历的风速（每秒7到35米）时的空气动力学力，例如阻力和升力。团队对足球进行了不同方向的测试，“但你只能做几个测试，因为Trionda球的价格是170美元，”戈夫说，每次新测试实质上都会摧毁它。这些实验显示出在速度变化下，阻力系数的变化，戈夫随后编写代码以模拟足球在空中飞行的整体轨迹。团队的分析显示，自2010年事件以来，世界杯足球的演变从八面Jabulani球开始。Jabulani受到球员的广泛批评，尤其是守门员，他们称其轨迹具有欺骗性，