棒球物理大聯盟：王建民也要會的物理學

　　離壘距離對盜壘真的重要嗎？
　　揮棒要多快？角度要多少才能擊出全壘打？
　　什麼叫投手的球路會跑？
　　球來就打！是真的嗎？變化球怎麼打？
　　球棒的甜蜜點到底在哪裡？
　　你不能不知道的棒球知識，帶你一窺真正的棒球原理！

　　前耶魯大學校長，後轉任大聯盟執行長，亦是波士頓紅襪迷的的巴特‧吉雅瑪堤（Bart Giamatti）曾如此描述：「芬威球場上沒有廉價的全壘打，但所有全壘打所隱含的物理定律都與其所劃出的弧線同等高雅。」極富詩意的體認，誰說物理學會是抽象的學科？舉凡是高飛球的弧線、投手的球路軌跡、二縫線球、四縫線球、或是球棒甜蜜點的位置等等，無一不可用物理學原理來給予解釋。

　　棒球場就如同一個展示物理定律的奇幻舞台！只是大半的棒球迷忘了如何去欣賞這舞台上的展演。或許是過往學校課堂黑板上的物理公式太過冰冷，而無法吸引一般人的目光？沒關係，就讓這本書以抽絲剝繭的方式替所有的棒球迷上一堂你所會感興趣的物理課，並在棒球點滴之間揭開隱藏於棒球現象背後的科學原理。相信這本書會讓你激發出另一種觀看棒球的角度，甚至於對物理學也能多出一分好感，進而去追尋事物背後的基本道理？

作者簡介

李中傑

　　真理大學教授

第一章 球迷間的傳聞

第二章 力學初探
2.1 笛卡兒座標系與物體的位置
2.2 物體的速度
2.3 物體的加速度
2.4 位置向量、速度與加速度間的關係
2.5 盜壘
2.6 牛頓的三個運動定律
2.7 牛頓之重力理論
2.8 理想狀況下的棒球飛行

第三章 作用於棒球上的力
3.1 「飛行」棒球上的力有哪些？
3.2 空氣是一流體
3.3 「流體力學」的小簡介
3.4 棒球飛行的流體力學
3.5 馬格納斯力的方向
3.6 作用於飛行棒球上之力的表示式
3.7 阻力係數的大小
3.8 馬格納斯係數的大小
3.9 再看棒球飛行時所受到的力
3.10 附錄：白金漢Pi定理

第四章 棒球的飛行
4.1 拉普拉斯之夢
4.2 空氣阻力對棒球飛行軌跡的影響
4.3 馬格納斯力對棒球飛行軌跡的影響
4.4 趙士強的那一球
4.5 外野邊線的強勁飛球
4.6 再看內野高飛球
4.7 環境與場地效應

第五章 投手的技倆
5.1 萊恩特快車
5.2 投球前的須知
5.3 球種介紹
5.4 物理學家眼中的投手技倆
5.5   GAMEDAY–PITCH f/x系統
5.6   PITCH f/x對球種的分析
5.7 王建民得意與難過的一天
5.8   PITCH f/x下的蝴蝶再現
5.9 口水球

第六章 球來就打…變化球怎麼打
6.1 打擊者的難處
6.2 紅線密碼

第七章 棒球的特性
7.1 棒球的演進
7.2 棒球的反彈係數
7.3 能量的概念
7.4 細看棒球的反彈過程
7.5 反彈係數與能量的關係
7.6 影響棒球反彈係數的其它因素

第八章 球棒的特性
8.1 球棒的歷史
8.2 影響球棒好壞的因素
8.3 球棒的輕重與揮棒難易度
8.4 質量中心
8.5 力矩與轉動慣量
8.6 握長棒vs.握短棒
8.7 球棒的轉動慣量
8.8 揮棒速度
8.9 附錄：估算球棒轉動慣量的簡單模型

第九章 打擊出去
9.1 打擊者對球棒的選擇
9.2 理想狀況下兩物體間的正向碰撞
9.3 球棒與球的接觸
9.4 球棒擊球時的有效質量(證明)
9.5 球棒的反彈率
9.6 打擊出去的棒球可飛多快？
9.7 打擊所造成的球自旋現象

第十章 細看球棒遇見球
10.1 「.406」
10.2 木棍被敲擊後的振盪模式
10.3 球棒遇見球後的震盪模式與球棒的「甜蜜點」
10.4 球棒與球的接觸時間
10.5 外野手的防守
10.6 再看球棒的「甜蜜點」–撞擊中心
10.7 何處是球棒的「甜蜜點」？
10.8 彈簧墊效應
10.9 加料球棒
10.10 Ted Williams的最後一擊
尚未結束的結尾

序

棒球與我

　　還記得你國小畢業時的身高嗎？印象中，到了小五，班上總是有幾位特別高大的女同學，一點也不像是我們的同班同學。她們的功課好像都還不錯，與老師交好，卻不太與我們打交道。身高儼然成了劃分朋友族群上的一項指標。其實這也不壞，小孩世界中的自然歸屬，反可確保許多遊戲的可行性。設想一下身高一百六與一百三間的殺刀對決，一百三的即便伸長了手臂也是難以貼近攻擊。這殺刀遊戲還算好，若是玩起躲避球，或是籃球這類的運動就更難堪了。還好，相較於我們大人的世界，小孩子總是單純又善良，同學間雖然有不同的玩伴群體，但也相安無事，身高不是問題。
想想缺乏電玩的年代，反倒是讓小朋友有較多的群體活動。再加上當時我們國家特有的少棒文化，許金木、涂忠男、李居明、徐生明、葉志仙等等的少棒國手都成了我們家喻戶曉的民族英雄。雖不曾謀面，但他們卻活生生地活在每位活潑亂跳的男孩周遭。無論是角色扮演，或是模仿對象，棒球也是我的生活重心。

　　就在一天的朝會中傳來一個可喜又期待的消息，榮工少棒隊要來我們學校招募球員。雖然當時的榮工隊在我們眼中並不光彩，幾年前他們居然在沒人看好的情況下，打敗了全國公認的最強隊伍，拿了代表權。這也就算了，反正他們真的是拿到了參賽遠東區少棒賽的代表權，但不怎麼強的印象卻在遠東區的賽事中原形畢露，輸掉了我們已習慣的冠軍頭銜。哎！就如此，幾年前的他們可是被我們大夥給罵慘了，還記得他們的王牌投手就是陳義信。可真沒想到當年的敗將，日後可是搖身一變，成了「假日飛刀手」，還迷死眾多的死忠象迷。回歸正題，朝會的消息可是一個千載難逢的機會，或許我也可成為新一代的國家英雄。

　　單單為了報名，我與同伴還到河濱公園練投惡補一陣。報名選秀的日子一天天的接近，興奮與緊張的心情也與日俱增。可憐的我，怎麼會單純地認為五年級的我，就得承擔起人生命運轉淚的壓力。不管怎麼說，一切都準備好了！世界即將在我手中的球上展開，一切都準備好了！但就在我踏上那條報名的線上時，一個可惡的告示牌就站立在報名線上，寫著身高一百五十公分以上的報名資格。這條規定對我既不公平也無理！

　　小學畢業，一百四十一公分，印象深刻的長度，與一百五十公分的差別，對我來說，可不僅是短短的九公分長。失望、氣憤等等不爽的情緒無一缺少，誰說用功努力就可達成一切，當下所面對的事實是連報名的資格都沒有，我的身手他們可是連一眼也沒看過。

　　時間飛快地過了數十年，期間隨著國球的榮辱起浮，我的心也不免隨之起浮。雖然偶爾還是會有個當球員明星的幻想，但不可否認地，棒球的熱度已遠非我生活的重心，即便她甜甜的氣味，仍三不五時地飄逸在我周遭，那是一種淡淡的香味，一種不會因雨而散去的清香。對了，我想說的是，在我現在每天得待上好幾小時的書桌上，有一顆不經意把玩幾下的棒球，與物理為伴，又喜歡數字的堆積。若你認識我，一定也會聽到我敘說我所開設的一門「不打棒球的棒球課」，及一堆的棒球經。棒球之於我，這就夠了！再說人間本就沒有真正的公平，這點在我小學五年級的選秀報名會上可就體驗到了。然而，多年下來從我的棒球路上，所學習到的人生課題是遇見不平也不必過度的氣餒，一條絕路之後，上天總是會留下另一條出路給我們，且看現今我與棒球的交情，絕對會比我當年真地當起一個棒球員來得好，這點我深相著。