John Eric Goff 是林奇堡大学（University of Lynchburg）的物理学教授。本文最初发布于The Conversation。
棒球中的作弊历史悠久，就像这项运动本身一样，而投手修改球的表面是其中悠久历史的一部分。在这段作弊的传说中，又添上一项新丑闻，涉及的投手可能正在往棒球上涂抹粘性物质——球员称之为“粘性玩意儿”。
本赛季，美国职业棒球大联盟的击球员 每次站上击球区时，几乎有四分之一的几率被三振，而 2005 年这一比例为六分之一。
作为一名体育物理学家和长期的棒球迷，我一直对新闻报道中声称给球涂抹粘性物质可以使球速更快感到着迷。如果投手能够以比前几年更高的旋转速度投出快球、曲球和滑球，那么他们的投球将更难击中。科学如何解释这一切？
粘性物质增加摩擦力和扭矩
如果你想了解所有关于“粘性玩意儿”的争论，你需要了解一些摩擦的基础知识。
你一定试过拧开一个很紧的罐子盖子。如果你的手指和盖子之间的摩擦力不够，你可能无法施加足够的扭矩——旋转力——来拧动盖子。增加扭矩的一种方法是增加摩擦力。在我家里，我们放了一块圆形的橡胶来增加摩擦力，帮助打开紧的罐子。
投手希望增加他们手指和棒球之间的摩擦力，并且他们据说正在使用一些有趣的物质来实现这一点。根据《体育画报》最近的一篇文章，“投手们已经开始试验鼓槌树脂和冲浪蜡。”“他们使用 Tyrus Sticky Grip、Firm Grip spray、Pelican Grip Dip stick 和 Spider Tack，这是一种用于‘最强壮的男人’比赛的胶水，其广告显示有人用它来用手掌提起一块混凝土砖。”该文章提到一个球非常粘，以至于球员能看到上面的指纹，还有另一个故事说一个球可以粘在一个人的张开的手上，手掌朝下。所有这些粘性物质都会增加摩擦力，从而使投手更好地抓球。
更多的旋转使投球更难击中
如今的“粘指”是球员试图获得不公平优势的最新尝试。但是，粘性物质如何让投球更难击中？它有助于增加旋转速率。
除非投手投出几乎没有旋转的指关节球，否则当棒球离开投手的手时，其旋转速度都远超每分钟 1000 转。这种旋转会产生一种力——我们称之为旋转力——导致棒球以可能扰乱击球手的方式移动和弯曲。
当空气撞击移动的棒球时，它不会完全绕过球——它会在到达球的后部之前就从表面分离。想象一下水流过移动的船的侧面。水不会平滑地绕过船的后部——后面有一片紊乱的水流。但是，当船舵转动船时，水流会偏向一侧。牛顿第三定律指出，如果船向一个方向推水，水就必须向相反的方向推船，从而使船转向。
同样的道理也适用于旋转的棒球。如果棒球在旋转，球后方的空气流将是不对称的。因此，旋转力将球推向与空气流被推开的相反方向。
考虑一个正手上旋曲球。在这个投球中，美国职业棒球大联盟的投手在释放球时向下拽球的前部，产生上旋。一个上旋的曲球会将空气从球的后部向上推，就像船的一侧产生的波浪一样。因为球向上推空气流，所以空气对曲球的作用力是向下的。因此，曲球在飞向本垒板的途中会受到向下的推力，这都归功于旋转力。
粘性物质有多有效？
这就是所谓的作弊所在。
就像过去的投手一样，今天的美国职业棒球大联盟投手可以在更衣室里把粘性物质涂在手指上，粘在制服上，甚至从队友那里获得一些。目前这场丑闻中的物质有助于产生更多的旋转。一个好的投手可以用 85 英里/小时的速度投出一个旋转速度为 2,400 转/分的曲球，投手的手指与球之间的摩擦力约为 20 磅。免费的投球数据显示，一些投手的曲球旋转速度比前几个赛季增加了约 400 转/分。这是旋转速度增加了 17%，需要摩擦力增加 17%——或额外 3 磅——来自粘性物质。
对于正手上旋曲球来说，额外的 400 转/分的上旋会导致垂直下坠超过 2 英寸——这恰好是棒球棒甜蜜点的厚度。换句话说，一个熟悉投手曲球的美国职业棒球大联盟击球员可能会挥棒击打他认为会产生完美击球的点，但由于粘性物质和额外的旋转，球在过本垒板时会比击球员预期的低 2 英寸。他要么错过球，要么打出一个软弱的滚地球。
棒球的三振率创下历史新高，而粘性物质可能是罪魁祸首之一。美国职业棒球大联盟已经在考虑如何处理所有关于粘手的情况。裁判可能会在比赛期间定期检查投手。
但无论联盟做出何种决定，球员们寻求提高表现与联盟试图抓捕他们的猫鼠游戏都将继续下去，这为棒球丰富的作弊传说增添了新的篇章。
