話說網球

如果說1988年漢城奧運會是團圓的盛會，那么這種團圓還應該包括網球在闊別64年后的重新回歸。捷克斯洛伐克選手麥日奇和聯邦德國選手格拉芙分別奪得男女單打冠軍，網球從此又成為“奧運大餐”的一道“主菜”。早在1896年雅典首屆奧運會締造的時候，網球便是“開國元勛”（圖1）。1900年的巴黎，網球又成為女子闖入奧運會的先驅。然而到了1924年，由于國際奧委會和國際網聯對職業運動員的身份界定和參賽資格發生嚴重分歧，網球從此離開了奧運大家庭。半個多世紀，網球已經成為全世界賽事最多、規格最高、獎金最豐的體育運動項目，溫布爾登、法網、美網、澳網的大滿貫比賽如火如荼，世界頂級網球明星層出不窮。“破鏡重圓”后的奧運會變得更加完整并邁開了向職業化開放的重要一步，網球則重新馳騁在人類最廣闊的體育舞臺而得以空前普及。

(1) 1896年雅典首屆奧運會男子網球單打比賽

都說網球是最機智靈活又迅猛強悍的運動。美國選手羅迪克發球速度達每小時246.2公里。運動員在100多平米的地界閃展騰挪，全身肌肉幾乎都要被調動，一場下來男子平均要跑6000米，在不允許教練場外指導的情況下獨立決策1000多次。快如閃電，力如重炮，旋轉落點變化無窮，這正是網球的魅力之所在。而球拍、場地與球之間錯綜復雜的力學關系則是至今爭議不斷的話題。

這個穿著黃色“麥爾登毛料外衣”，藏在密封壓力罐中的網球當年曾經是一幅寒酸相。最初的網球只是在皮革或布套內充填一些馬鬃、頭發和碎布之類（圖2）。此后漸漸發展為橡膠內核纏上毛線。現代網球將兩個橡膠半球熱壓充氣，然后用兩塊形同鞋墊的呢絨垂直“相吻”將球覆蓋，再進行接縫膠合。球的尺寸、重量、彈性都有嚴格規范。對于球如何在地面彈跳的機理已經屬于常識。受到沖擊力后網球會產生彈性形變，當壓癟的球恢復原有形狀時，就將貯藏的彈性勢能釋放出來，推動球從地面一躍而起（圖3）。網球和地面的碰撞一般不是“正撞”而是“斜撞”，慣性力的作用使球在碰撞前后水平速度損失很小，反彈力則使球獲得垂直的速度分量。球的旋轉和地面摩擦產生的力矩也會影響彈跳的角度。回彈之后網球大約損失40%的動能，變成無用的熱和聲。網球表面絨毛也絕非裝飾，它的“蓬松性”增大了空氣阻力有助于網球減速，“粗糙度”則有利于增強網球的旋轉效應。為了適用于不同海拔高度和質地的賽場，網球也按高中低彈性劃分不同的規格標準。

(2) 圖組:（2-1）、（2-２）現代網球;

（2-３）最早的網球

(3) 網球和地面碰撞瞬間

網球拍毫無疑問是個奧妙無窮的“掌上尤物”。早年網球拍的框架和手柄用實心木材制成，此后變為多層木板粘合。直到1965年才出現金屬拍框，鋁、鎂、鋅、銅等都被用來加入過合金的配方。1980年開始使用玻璃纖維、碳纖維以及陶瓷纖維和卡夫拉纖維。材料的變革使網球拍更輕量化和更有強度。由于復合材料拍框能夠承受比木質拍框更強的網線拉力，因此可以將卵形拍頭的面積做得更大。使得球拍的威力全面升級。

如果把球拍比作一把琴，拍線便是它的琴弦。網球拍很早便用羊腸的漿膜來制作拍線，由于羊的腸子不足8米長，而一只球拍子需要約12米拍線，于是牛腸便成了取材的首選。值得驚嘆的是，盡管此后發明了尼龍、聚酯、卡夫拉等五花八門的合成纖維，但彈性和手感至今都無法超過“牛腸線”。當代的大牌運動員都把使用牛腸線球拍作為檔次和身份的標志。不過這些動物內臟產品除了成本高，耐久性也相對較差。人們發現用尼龍纖維做網球拍的豎線以增加強度，以牛腸線作橫線以增加彈性，可以收到互補的效果（圖4）。

（5）球拍擊球瞬間:網弦緊（左）;網弦松(右)

拍弦上緊后過一段時間會自動變松，這是彈性材料“蠕變”的結果，應該及時調整和更換。至于究竟把球拍的網線拉力定位到多大才是最佳值，則需要因人而異，但卻有基本的原則可以遵循。網弦繃得越緊，強度越大，擊球時拍面的形變越小，和球的接觸時間越短，施加在球上的力量也越小，但對球的控制性能好。反之如果網弦調松些，擊球時拍面變形大，對球的做功時間長，傳遞到球上的力量也相應增大，但卻會犧牲控制的精確度（圖5）。如同一只彈弓，拉得越長，力量越大，但“準頭”越差。另外還應考慮到，在網球和球拍碰撞的５毫秒左右時間里，兩者都會發生彈性形變，但球的形變能量損失大，球拍的形變能量損失小。用“軟”拍的較大形變換取球的較小形變，會更經濟的使用能量。當然，拍弦的緊和松都在一定臨界范圍內，捕捉蝴蝶的“網”就沒有任何彈性可言。一個有趣的事實是，你以每小時100公里速度揮拍，卻可以打出每小時200公里速度的球。因為球速是揮拍速度和拍弦彈性回復速度的疊加。

網球拍上有個最妙不可言的地方，那便是人們時常談及的“甜區”（圖6）。球打在“甜區”上時，回饋的力量最大，手上感覺的震動最小。如果球打在遠離“甜區”的地方，則不僅力度大打折扣，而且手上常被震得“麻酥酥”的，如同握著一把小的風鎬電鉆。“甜區”為什么這樣“甜”，人們至今并沒有達成高度一致，但卻取得不少基本共識。甜點的擴大還使得運動員罹患“網球肘”的危險降低，從而延長了他們的職業生涯。

（6） 網球拍甜區

不妨先借棒球運動員手中的武器一用。拿一根球棒找到重心并做上記號，柄朝上垂掛起來，拿錘子敲擊球棒。如果打在重心上，球棒會按照同一加速度整體移動，但如果打在遠離重心的末端，球棒兩頭就會向相反方向轉動。不斷試著移動打擊位置，當敲在一個“恰到好處”的點上時，球棒的轉動軸會和握柄重合，這個“恰到好處”的點就叫球棒的“打擊中心”。在這個“中心”上打出去的球是不會對手產生轉動力矩的。網球拍的情況和球棒一樣，從拍面縱軸上的一個“點”擊球時，不會給手帶來震蕩和反彈。這個點附近網弦的形變復原系數也最高。另外還有一個“震動節點”，球打在上面時拍子引起的震動最小。所謂球拍的“甜區”就是這兩個點相鄰近的區域。隨著網球拍制作技術提高和頭部面積增加，“甜區”也不斷擴大，讓當代運動員嘗到不少“甜頭”。今天最快發球速度的紀錄不斷突破，與其說是選手們的力氣一代比一代大，不如說是球拍一代比一代“甜”。

網球場地的性能同樣至關重要，它不僅關系到球會怎樣跳，還決定人該怎樣跑。堅守傳統、富貴典雅的溫布爾登網球賽是唯一使用天然草坪球場的世界頂級網球賽事。草地摩擦力小，球速快，彈跳低，運動員多在前場短兵相接。我們把草地稱為“快速場地”是因為這里的比賽更容易“速戰速決”。法國公開賽使用的紅土場地別具特色、自成高格。這是用紅磚粉碎后的顆粒鋪就，表面還撒有細碎粉末的球場，運動員可以在上面滑動腳步。紅土場地的摩擦系數大，球減速快，彈起高，運動員更容易在后場“遠程攻擊”并充分發揮旋轉球優勢。這種場地之所以被稱為“慢速場地”是由于每球打過后有相對從容的時間等待下一個來球，整場比賽也容易形成“拉鋸戰”。美國公開賽和澳洲公開賽用的是硬場地，以水泥、瀝青覆蓋涂料或橡膠，屬于“中速球場”。不少運動員在一種場地“如魚得水”，在另一種場地卻“水土不服”。費德勒是草地高手，阿加西是澳網霸主，納達爾是紅土巨星，“天時不如地利”，網球運動也因此而更加豐富多彩(圖7)。

(7)圖組:(7-1) 溫布爾登網球賽場地

(7-2) 法國公開賽場地

(7-3) 美國公開賽場地

(7-4)在不同場地網球的彈向示意圖

今天先進的地下灌溉系統和激光平整技術把越來越多的科技含量注入網球場。從窮鄉僻壤的學校到迪拜的七星級旅館平臺，地球上已有200多個國家擁有網球場百萬個。另一番景觀是從模壓、鉆孔、穿弦、檢驗的球拍生產線到源源不斷的發球機噴射口，網球器材的面貌正與日俱新。網球在全世界的勝利不僅因為越來越多的職業選手相率走到了五環旗下，更因為這個曾經洋溢著奢華氣息的貴族運動正走向五大洲的尋常百姓中。