Футбол по-научному, Самые интересные научные открытия, связанные с проходящим в Бразилии чемпионатом мира по футболу

Отдел науки «Газеты.Ru» рассказывает о самых интересных исследованиях и открытиях, связанных как с футболом в целом, так и с проходящим в Бразилии мундиалем.
Броуновский fair play

Японские ученые, статья которых опубликована в журнале European Physical Journal B, решили рассмотреть футбол с необычной стороны. Они провели исследование, в ходе которого доказали, что игра в футбол сродни броуновскому движению — хаотическому движению очень малых частиц вещества под действием ударов молекул.

Теоретически, а затем практически ученым удалось доказать, что в футболе, как и в броуновском движении, далее нескольких десятков секунд предсказать ничего нельзя.

По словам исследователей, являющихся большими любителями «самой лучшей игры с мячом», это наглядно демонстрирует преимущество футбола перед другими видами спорта — хоккеем, баскетболом, бейсболом и другими.
Спортивный звездопад

Французские исследователи, опубликовавшие свою работу в научном журналеPsychological Science, выяснили что dream team — команда, состоящая из звездных игроков, — чаще всего показывает посредственные, если не плохие результаты. Причем актуальным их исследование явилось не только для футбола, но и для игровых видов спорта. В частности, касается это и Национальной баскетбольной ассоциации (НБА).

Ученые утверждают, что звезды плохо координируют свои действия, стараются действовать единолично, что плохо сказывается на уровне целой команды.

По их словам, на грядущем чемпионате мира в Бразилии сборные, состоящие из звезд, скорее всего, покинут турнир на одной из ранних стадий. Правда, какие конкретные команды имеются в виду, ученые не уточнили.
Патриотичный пас

Испанские исследователи не смогли пройти мимо победы своей национальной сборной на чемпионате мира в 2010 году. С их работой можно ознакомиться на сайте препринтов arXiv.org. Проанализировав все матчи, проведенные сборной Испании в ходе турнира, они нашли объяснение ее победам.

По словам ученых, испанцы демонстрировали очень хорошую игру в пас и имели большой процент владения мячом на протяжении всего мундиаля.

Исследователи утверждают, что эти два компонента и обусловили победы испанцев. Эти результаты они представили в ходе проходившего в 2011 году рабочего семинара «Комплексные системы в спорте», однако публиковать свою работу в научном журнале не стали. Зато Испания год спустя вновь продемонстрировала хорошую игру в пас и выиграла чемпионат Европы 2012 года.
Грязный мундиаль

Ученые из Бразилии в отличие от многих своих соотечественников не особо воодушевлены грядущим чемпионатом мира. Причина этого — угроза окружающей среде. Своими опасениями они поделились в научном журнале Biotropica.

По словам исследователей, ни ФИФА, ни правительство Бразилии не озаботились сделать грядущий мундиаль экологичным.

Ученые назвали целый ряд проблем, которые вызовет его проведение. Во-первых, из-за него пришлось вырубить порядка 1 тыс. га лесов, в которых обитают шаровые трехпоясные броненосцы, один из которых стал талисманом турнира. Кроме того, исследователи подсчитали, что проведение мундиаля станет причиной выброса в атмосферу колоссальных объемов углекислого газа.
Футбольная лихорадка

Эксперты оценили риск распространения лихорадки Денге во время чемпионата мира по футболу.

Этот вопрос необходимо было исследовать, так как вирус лихорадки Денге в Бразилии представляет реальную опасность, а человеку он передается с простым укусом комара.

Вирус вызывает повышение температуры, интоксикацию, боль в мышцах, сыпь и увеличение лимфатических узлов. Для распространения вируса очень важны климатические факторы — высокая температура и влажность. Оценив эти факторы в период проведения чемпионата, специалисты пришли к заключению, что опасность вспышки лихорадки Денге среди участников и гостей небольшая.

Пик наибольшей вероятности заболевания уже прошел. В то же время опасность заражения не нулевая, поэтому во время проведения чемпионата необходим тщательный эпидемиологический мониторинг.

Массовые спортивные состязания нередко сопровождались вспышками различных инфекций, как писала «Газета.Ru».
Мячом по штангам

А вот австралийские исследователи изучили свойства официального мяча грядущего чемпионата мира — Brazuca. Кроме того, они сравнили его с мячом предыдущего мундиаля — Jabulani.

Jabulani подвергался критике из-за своей непредсказуемой траектории полета. Исследователи провели наедине с Brazuca в аэродинамической трубе почти месяц и выяснили, что он гораздо более подходит для футболистов, чем его предшественник.

По словам ученых, имеющиеся на поверхности мяча канавки обеспечивают совпадение траектории полета мяча с направлением удара. Так что теперь нападающим будет легче попасть по воротам, чем прежде.

Стоит отметить, что сам мяч, а также спортивная форма и бутсы также сделаны с использованием композитных материалов. Это позволяет достичь людям новых рекордов и высот. В то же время это меняет и классическое восприятие игровых видов спорта. Так, многие футболисты жалуются, что из-за более близкой к идеальной форме подобных мячей после удара те ведут себя зачастую довольно непредсказуемо.
Теория большого гола

В то же время британский физик-теоретик Стивен Хокингпроанализировал ключевые факторы, влияющие на игру сборной Англии с 1966 года, когда та одержала победу на чемпионате мира. На основе этого анализа он вывел формулу, описывающую оптимальные условия для победы команды.

Шансы на победу английской сборной растут, если игра будет проходить при температуре, характерной для умеренного климата: если она повысится на пять градусов, то вероятность поражения увеличится на 59%.

Удачу англичанам принесут красная форма и схема 4–3–3. Кроме того, благоприятное время игры для сборной — три часа дня по британскому времени. Вероятность успешного выступления британской команды также повышается, если судьей на матче является европеец, поскольку англичане побеждали в 63% таких встреч.

Сам Хокинг уточнил, что не готов поставить на победу англичан на чемпионате мира 2014 года.
Деньги не пахнут

Тем временем австрийские ученые оказались довольно меркантильными:исследуя вопрос о том, кто победит на грядущем мундиале, они обратились к букмекерам, принимающим ставки на долгосрочный период.

Для этого исследователи применили модели, которые использовались для прогнозирования победителей на прошедших чемпионатах мира и чемпионатах Европы.

По их данным, скорее всего, в финале сыграют Бразилия и Аргентина. А за третье место могут побороться Испания и Германия.

Сборная России в списке фаворитов, по данным этого исследования, занимает почетное 14-е место.
Футбол без границ

Наконец, на открытии чемпионата мира по футболу произошло событие, которое продемонстрировало триумф науки и технологии.

Бразильский нейрофизиолог, специалист по мозг-компьютерным интерфейсам Мигель Николелис, профессор Университета Дьюка в Северной Каролине, еще несколько месяцев назад публично объявил, что первый мяч на чемпионате забьет полностью парализованный человек. И сделает это при помощи протеза, управляемого мозгом.

Об этом «Газете.Ru» рассказывал российский нейрофизиолог Александр Каплан. Над созданием такого протеза и работала лаборатория Николелиса. Это экзопротез — внешний каркас конечностей.

Парализованный человек находится внутри и управляет движением экзопротеза «силой мысли».

Электроды в специальной шапочке регистрируют электроэнцефалограмму мозга, а мозг-компьютерный интерфейс преобразует мозговые импульсы в движения протеза.

Ранее в лаборатории Николелиса, как писала «Газета.Ru», уже удалось научить обезьяну управлять виртуальной рукой при помощи имплантированных в мозг электродов.