小白球的科學（二）

在第一部分中，我們討論了高爾夫揮桿的科學原理，接下來，我們將討論焦點放在球本身。你是否覺得好奇，為何球面上會有許多小凹洞？是裝飾還是有其目的呢？15世紀的古羅馬就有類似現代高爾夫的運動，但當時的球表面並沒有小洞，材質也不一樣；19世紀時，實驗發現，表面有傷痕的球，飛行的表現比光滑的球優異許多，因此開始生產有花紋的球，經過時代演變，才成為現在模樣。

大部分的標準球都含有332個凹洞，但每一種球數目並不固定。這些小凹洞並非裝飾，它可以讓飛行距離增加，研究指出，與相同大小但表面平滑的球相比，可增加2倍以上距離。這些小洞究竟有什麼魔力？可以讓球的飛行距離加倍。

要回答這個問題，就要由空氣動力學談起，空氣對高爾夫球的作用力分為兩類，其中一個是與運動方向相反的「阻力」，另一個則是與運動方向垂直。高爾夫球的阻力要以「邊界層理論」來解釋。

當空氣流經物體表面時，受到物體的表面摩擦力影響，會產生一層很小的薄膜，稱之為「層流邊界層」。空氣相對於物體會作層流運動，使前方產生正壓區，後方因氣流分離而產生負壓，物體前後壓力差就是飛行的阻力來源，這和拿著一把傘頂著風前進類似。當表面摩擦力變大，或是球速很快時，會產生不穩定的亂流，造成邊界層的厚度減小，使得平滑的氣流順著球多往後走一些，而減小氣流停滯區的範圍，連帶使得阻力變小。高爾夫球就是運用這個觀念，在球面做出許多小凹點，使得流過的空氣形成亂流，讓表面的邊界層變薄，降低阻力以增加飛行距離。

高爾夫球面的凹洞數在300~500之間，平均深度約為0.025公分，通常是圓形的，但也有其他形狀，例如，凱樂威公司的HX高爾夫球就是六角形。

飛行過程中，球的旋轉提供了另一個作用力，如果球以「逆旋」方向行進(如下圖)，球下方風速將比上方來得慢，根據白努力原理，將會產生一個升力，反之，則會有升力下降的情形，升力提高有助於增加飛行距離。

高爾夫運用的科學原理相當值得學習，目前提到的僅是一小部分，還有很多值得你進一步探究喔!