板球為什麼會在空中彎曲?

琥珀
琥珀你有沒有看過板球在空中突然彎曲?是不是很神奇呢?
30秒看懂答案
琥珀關鍵就在球的縫線。

球會彎曲,是因為縫線讓球左右兩側空氣層離開球面的位置不同,因而產生壓力差。把縫線傾斜著投出,這種空氣層的差異會更大。彎曲的方向也會隨著縫線朝向、球速與球的磨損程度而改變。

紅色皮革板球的特寫,縫線環繞著球
縫線環繞在球的中間。它和球如何彎曲有關。照片:Marie-Lan Nguyen / CC BY 2.5(經裁切) / 維基共享資源

空氣層分離的位置造成彎曲

飛行中的球表面會形成一層薄薄的空氣層,稱為「邊界層」。這層空氣無法一直貼附到球的後方,會在某處離開球面。它離開的位置越晚,那一側的壓力就越低。左右兩側壓力不同時,球就會受到橫向的力而彎曲。

傾斜縫線讓球彎曲

空氣層有兩種狀態:平靜順暢的流動,以及紊亂的流動。紊亂的空氣層會貼附在球表面更久。這時縫線就派上用場了。把縫線傾斜著投出時,有縫線那一側的空氣層會變得紊亂,因而較晚離開球面。另一側較光滑,會較早離開。因為這個差異,球會朝縫線所指的方向彎曲。這就是新球常見到的一般擺動。

圖:球最後如何擺動
把縫線傾斜著投出空氣層(邊界層)有縫線的一側:貼附較久另一側:較早離開壓力差產生橫向的力球會朝縫線方向擺動
琥珀
琥珀原來縫線會改變空氣流動的方式。

往反方向彎曲的反向擺動

不過,球速相當快,或表面變得粗糙的舊球,有時會往反方向彎曲。這稱為「反向擺動」。球速快時,空氣層會在到達縫線之前就變得紊亂,縫線反而使空氣層變厚、變弱。這麼一來,有縫線那一側反而較早離開,彎曲方向就顛倒了。表面粗糙會降低所需的速度,所以這種情況常發生在舊球上。

圖:一般擺動與反向擺動
一般擺動新球常見朝縫線方向擺動反向擺動球速很快或球變舊朝遠離縫線的方向擺動

重量不均不是原因

常聽到一種說法,認為「把球的一側弄濕、讓它變重,球就會彎」,但 NASA 的科學家梅塔(Mehta)長年研究板球的空氣流動,他表示這種說法完全沒有科學根據。此外,劍橋大學等機構的研究指出,職業比賽中看到的運動,無法只靠以往的理論完全解釋;研究也探討了縫線如何產生像小渦流般的作用。球彎曲的機制,至今仍在研究中。

想知道更多

  • 據說,投球時讓球沿著縫線向後旋轉,球會彎得更好。
  • 反向擺動也會彎曲到與一般擺動差不多的程度。兩者在飛行後半段,移動幅度都會變大。
  • 一般擺動在超過某個速度後就不再彎曲,速度再更快時,就會發生反向擺動。
琥珀
琥珀縫線、空氣層和球速,一起決定了球會怎麼擺動。

三選一小測驗

球會彎曲的主要原因是什麼?

看答案
  1. 球內部的重量不均
  2. 縫線造成的空氣差異
  3. 球的顏色不同

縫線造成的空氣差異 有縫線時,球左右兩側空氣層離開的方式會不同,產生壓力差,讓球橫向彎曲。

參考資料

  1. The truth about conventional, reverse and contrast swing (Rabindra Mehta)ESPNcricinfo(英文)
  2. Flow visualization experiments demonstrating the reverse swing of a cricket ballUniversity of Bath (research portal)(英文)
  3. A review and reassessment of the aerodynamics of cricket ball swingUniversity of Cambridge (Apollo repository)(英文)

本文內容是在 2026-10-03 確認上列資料後撰寫的。隨著研究進展,說明也可能改變。照片的出處標示在各照片下方。