2026国际足联世界杯的第一场比赛在墨西哥城的阿兹特克体育场打响。墨西哥队以2:0拿下南非队。令人无语的是，这场比赛创下了世界杯揭幕战红牌数纪录，南非2张、墨西哥1张。
这场比赛上，我们也看到了比赛用球Trionda（三重浪）在实战中的表现。是的，今年世界杯又启用了一颗新球，也是历史上拼接片数最少的球，只有4片。
为什么每一次世界杯都要换新球？是追求“更好用”，还是因为FIFA和足球供应商阿迪达斯想多挣点儿钱？（如果你想看价格，可以拉到文章最后。）
一颗新足球的第一步：做个球
制造足球，要点是将一系列平面的裁片组合在一起，形成的多面体越接近球形越好。所以人们往往会从正多面体开始设计。
一颗好足球，应该尽可能高度对称，这样无论从哪个方向踢都能效果相同。正多面体在对称性上有优势，不过它们的棱角都太过突出，和球形实在相差太远。
五种凸正多面体：正四面体、立方体、正八面体、正十二面体与正二十面体。| Wikipedia
为了解决这个问题，人们需要对正多面体进行改造。
一种改造方法是削去突出的棱角。将正二十面体凸出的角截掉，我们就得到了最经典版本的足球设计Telstar（电视之星），一种由12个正五边形和20个正六边形组成的多面体。
将正二十面体进行截角，就得到了最经典版本的足球设计 | Scott Olsen
看到这个名字，你或许能猜到，这种足球是上世纪电视时期的产物——是的，我们印象中最最标准的“足球”，直到1970年才诞生，由阿迪达斯为当年的墨西哥世界杯设计。黑白配色，是为了在当时的黑白电视上有良好的显示效果。
经典足球丨阿迪达斯
另一种方法是，改变正多面体每个面的形状，把边缘拉伸成曲线，让它们拼接之后变得更圆润。此次世界杯的新足球Trionda（三重浪）就采用了这种策略，它是从正四面体改造而成的。
通过变化正四面体得到Trionda足球 | Amanda Montañez
这两种改造策略也可以同时使用。比如，2006年世界杯的比赛用球Teamgeist（团队之星），就是先将正八面体截角、再将裁片边缘改为曲线制成的。
由十四个面的截角八面体改造而成的Teamgeist足球 | my-youth-soccer-guide.com
足球要平滑，但太光滑又会被骂
古早款黑白花Telstar有32块裁片，而近年的世界杯用球大多裁片和接缝较少。有史以来裁片数量最少的Trionda，将这种设计推向了极致。
较少的接缝可以让足球表面更加均匀、平滑，让它们更接近真正的球形。
拼接工艺的改进，也让足球接缝变得更加平滑。传统足球的裁片需要针线来缝合，而现在许多足球都采用了热粘合工艺。无缝粘合工艺可以避免接缝局部凹凸不平，还可以防止足球在雨天吸水变重。
用热粘合工艺制造足球 | Come Si Fa – Segreti e Curiosità
工艺和设计的改进让足球表面变得越来越平滑——然而，太光滑也不是一件好事。
在2010年的南非世界杯上，官方用球Jabulani（普天同庆）受到了许多球员的批评。运动员普遍认为，这款足球球路飘忽，实在难以适应。后续研究发现，这款足球的失败之处正是在于它太过光滑。
Jabulani，比其他的球都更光滑丨阿迪达斯
在足球飞行的常见速度区间内，Jabulani足球刚好会出现空气阻力系数剧烈变化的现象，这使得它的运动轨迹格外难以预测[1]。这种现象被称为阻力危机（drag crisis），它出现的具体条件与飞行物体的表面粗糙度密切相关。
当球在空气中飞行的速度达到某一临界值以上时，流经它的空气会从层流转变为湍流状态，这种变化会导致空气阻力系数突然大幅下降，这种现象就是阻力危机。所有球都存在这种现象，但Jabulani足球出现阻力危机的时机格外糟糕：这种剧变恰好发生在任意球、角球等情况的常见飞行速度范围内。| phys.org
为了避免过度光滑的问题，新足球Trionda特意采用了加深的接缝，并在每一个裁片上都加上了凹槽与花纹。这些花纹可以调整足球的粗糙程度，改变阻力危机现象出现的时机，让足球在比赛中保持相对稳定的飞行表现。
Trionda足球表面用于调整空气动力学性能的凹槽与花纹 | Goff/Hong/Liu/Asai
Trionda比赛用球上有枫叶、鹰、星星小凸起，以增加摩擦力。而售价低廉的其他版本，是简单的点状凸起，甚至没有凸起。丨FOX
所以，确实每一届世界杯都值得单独设计一枚新足球：更像球形，空气动力学性能更好，踢起来也更舒服。
新足球表现如何？
在日本筑波大学的风洞实验室中，研究者已经对新足球Trionda的空气动力学性能进行了测试[2]。
研究显示，与前几届世界杯的比赛用球相比，Trionda足球的表面粗糙度确实有所增加。它在较低的速度下就会提前完成阻力危机的转变；而在足球比赛常见的飞行速度下，空气阻力系数会保持平稳。从风洞实验结果来看，它的飞行表现应该会比较稳定。
在风洞中对Trionda足球进行测试 | Goff/Hong/Liu/Asai
不过，Trionda足球也有自己的缺点：它在高速飞行时受到的空气阻力比前几届足球稍高。这意味着，在长距离传球时，球的落点可能会比预期更近一些。
当然，实际比赛的情况比实验室模拟还要复杂得多，气压、风速和球的旋转都会影响足球飞行轨迹。这颗新足球的实际表现如何，还需要在赛场上进行确认。
参考文献
[1] https://theconversation.com/we-tested-the-new-world-cup-ball-this-is-what-you-need-to-know-about-how-it-will-fly-dip-and-swerve-280781
[2] https://www.mdpi.com/2076-3417/16/6/2808
[3] https://www.scientificamerican.com/article/the-surprising-math-and-physics-behind-the-2026-trionda-world-cup-soccer-ball/
[4] https://www.sciencenews.org/article/bending-soccer-ball
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