吹个风洞，高尔夫球表面为什么坑坑洼洼

有热心群众反映，发现有个人鬼鬼祟祟，在野外做个超级大弹弓，一遍遍发射小球，测量距离，行为让人费解。

经查得知，原来是一个脑子不太好的up主在研究高尔夫球表面的凹坑。她做过CFD模拟，发现凹坑能减小空气阻力，让高尔夫球飞得更远。于是，就信誓旦旦整了这么一出，真抽象，据说到最后也没有测出高尔夫球飞得远阻力小，哈哈哈。

嗯，果然不太聪明！在室外做这种试验，干扰因素太复杂。

这年头家里总会备个风洞，阻力谁大谁小，吹吹试试。这是一个光滑小球。这是一个同等大小表面带凹坑的球。

将两球固定在水平轨道上，跨过中间的定滑轮用细线连接，吹风后，两球在空气阻力作用下做拔河比赛，谁受的阻力大，谁就将顺风移动，另一个则顶风向前。

最后套上透明桌布，保证通道内空气流量不变。为了避免两球太近，彼此干扰流场，所以前后错开一段距离。

开机。轻松得出结果！光球被吹到了后面，说明其风阻大，而高尔夫球被拉到了前方，说明其风阻比光球小。

会是因为前后位置原因吗？将初始位置调换，仍然，高尔夫球迎风向前。

这就轻松证明了高尔夫球的凹坑，确实可以减小空气阻力。但直觉上你会不会觉得光球的阻力小才对？今天实验如此顺利，经常看我视频的观众肯定知道这不正常。

是的，其实我打印了好几个小球，也吹出了光球阻力小的情况。事实上，光球和高尔夫球的阻力谁大谁小是一个非常复杂的问题，和高尔夫球表面坑的大小、深浅，以及空气速度都息息相关。

澳大利亚墨尔本大学的研究人员用市面常见的8个牌子的高尔夫球，在专业的工业级风洞做了实验，测得阻力系数。

速度较低时，比如风速20米每秒以下，高尔夫球阻力系数普遍高，当风速继续增加，8个高尔夫球阻力系数分别下降，到30m/s左右的时候，所有高尔夫球阻力系数都降到了光球以下。

这个阻力系数的下降在流体力学中叫“阻力危机”。是由于风速增大让球表面空气流动分离延迟导致的阻力系数下降的反直觉现象。

光球也有阻力危机，只是需要的流速更大，要到大几十甚至近百米每秒的流速，而且光球发生阻力危机后，阻力系数一般会降得比粗糙的球更低。

所以你看，随着速度区间的不同，光球和高尔夫球阻力谁大谁小会是完全不一样的结果，甚至不同的高尔夫球，阻力性能也大不相同。你换一批球实验，得到的又是不一样的曲线图。

那你问有没有什么规律，比如球面的坑多少，多深在常规球速比如30m/s时是阻力系数最小的呢？

很遗憾，目前为止无论是理论、仿真还是实验，都没有得到明确的规律。所以高尔夫球形状没有详细的国际标准，国际联合会规定只要重量不大于45.96克，直径不小于42.67毫米都行，至于表面有没有坑，多少坑，多大的坑，他们一概不管。

也许这种复杂性和不确定性正体现出流体力学之美，湍流太难了，人类还没搞明白。

科研是在未知的路上摸索，科普是把摸索的结果整理给大家。我把目前的结论整理一下就是特定的表面带坑的小球在特定的速度区间里，比光球阻力小、飞得远。至于这个特定是什么呢，我相信任何人把球拿手里，都很难判断，只能放风洞里吹，一球一测了。

本期就到这里了，我们下期见！