A csalás fizikája a baseballban

A csalás a sportban talán olyan régi dolog, mint a teknős és a nyúl közötti verseny. De nem minden trükk működik, különösen a baseballban.

A parafa ütővel messzebbre lehet ütni a labdát, igaz? Ez egy mítosz, mondják a nemzeti sportot tanulmányozó fizikusok. És vajon a baseball-labda nedvesebbé tétele tényleg megakadályozhatja, hogy egy ütő a lelátóra juttasson egyet? Nos, talán – attól függően, milyen meleg van odakint.

Három egyetem négy tudósa napokon át lőtt baseball-labdákat ütőkre, hogy elválasszák a tényt a fikciótól. Az eredményeket a “Corked Bats, Juiced Balls, and Humidors: The Physics of Cheating in Baseball” címmel az American Journal of Physics júniusi számában.

To Cork or Not to Cork

2003 júniusában a Chicago Cubs ütőjét, Sammy Sosát illegális dugós ütővel kapták el – aligha ez az első eset a Major Leaguesben. A parafás ütő olyan ütő, amelynek a hordójából egy üreget fúrtak ki, és azt könnyű anyaggal, például parafával töltötték ki.

Botrányos volt… de vajon működik-e? Ez a kérdés foglalkoztatta Alan Nathant, az Illinois-i Egyetem emeritus fizikaprofesszorát (és megrögzött Red Sox-szurkolót). “Volt néhány anekdotikus információ a játékosoktól, miszerint van valami “trambulin-effektus”, amikor a labda lepattan a parafa ütőről” – mondja Nathan, az új tanulmány egyik szerzője. A kutatók tehát kivájtak egy ütőt, kitömték parafadarabokkal, és egy ágyúból egy labdát lőttek az ütőre. Ha valami, akkor a labda lassabban pattant le a parafa ütőről, mint egy normál ütőről. A kisebb sebesség rövidebb találatot jelent. Következtetésük: a trambulinhatás hamis.

De volt egy másik módja is annak, hogy a parafázás működhet: a parafázott ütő néhány unciával könnyebb, mint a hamisítatlan ütő, és a könnyebb ütő azt jelenti, hogy az ütő gyorsabban tud lendíteni, ami azt jelenti, hogy nagyobb erőt tud kifejteni, és messzebbre tudja ütni a labdát. Igaz?

Nem egészen, mint kiderült.

Az ütő valóban gyorsabban tud lendíteni egy könnyebb ütővel, de a könnyebb ütőnek kisebb a tehetetlensége. Tehát van egy kompromisszum, mondja Lloyd Smith, a Washingtoni Állami Egyetem mérnöki docense és a tanulmány társszerzője. A kutatók a WSU Sporttudományi Laboratóriumában ismét labdát lőttek egy ütőre, és azt találták, hogy a nehezebb ütő még mindig keményebben (és ezért messzebbre) találta el a labdát, mint a könnyebb, parafa ütő. “A parafa nem segít abban, hogy messzebbre üsd a labdát” – mondja Smith.”

“Ez nem azt jelenti, hogy a baseballjátékosok buták” – teszi hozzá gyorsan Smith. A játékosoknak lehet egy másik okuk is arra, hogy dugóval dugózzák az ütőiket: könnyebbé teszik az ütőket, hogy a játékosok – baseballos szóhasználattal élve – gyorsabban “körbeérjenek egy dobást”, így a másodperc töredékével tovább tudnak várni a lendítés előtt, ami több időt ad nekik a labda útjának megítélésére és a lendítés közbeni korrekcióra. “Tehát, bár a dugó nem teszi lehetővé, hogy az ütő messzebbre üsse a labdát, azt igen, hogy az ütő gyakrabban találja el a labdát stabilan” – írják a kutatók.

Smith így foglalja össze a dolgot: “Ha az a célod, hogy több hazafutást üss, akkor nehéz ütőt kell használnod. Ha az a célod, hogy magasabb ütésátlagod legyen, akkor könnyebb ütőt kell választanod.”

Keith Koenig, a Mississippi Állami Egyetem űrmérnöki professzora és baseball-kutató kollégája bízik a tanulmány eredményeiben, de figyelmeztet, hogy egy ütőt lendítő gép soha nem tudja teljesen megjósolni, hogy mi történik valójában a pályán, amikor a valódi ütők ütőt lendítenek. “Ha megengednénk a dugós ütőket a Major Leaguesben, akkor több hazafutás lenne?” gondolkodik Koenig. “Ez az a fajta kérdés, amit nem lehet megválaszolni csak a laboratóriumi tesztek alapján.”

In June 2003, Chicago Cubs slugger Sammy Sosa was caught using an illegal corked bat—hardly the first time it’s happened in the Major Leagues. (Charles Cherney KRT / Newscom)

Sosa was ejected from the game for using a corked bat and Major League Baseball suspended him for eight games. (Matt A. Brown / NewSport / Corbis)

The issue of juiced baseballs surfaces every couple years during the month of April due to a high rate of home runs hit. (Ed Wolfstein / Icon SMI 756 / Ed Wolfstein / Icon SMI / Newscom)

Hogy megpróbálják visszaszorítani a Coors Field-en a mérföldes banzát, a Colorado Rockies elkezdte a meccslabdákat egy humidorban tárolni, amely a Denverre jellemző 30 százalékos páratartalom helyett állandó 70 Fahrenheit fokon és 50 százalékos relatív páratartalom mellett tartja a labdákat. (Associated Press)

Good Hitters-or a Juiced Baseball?

Nathan szerint néhány évente, április hónapban az ütők elkezdenek hazafutásokat ütni, és a kiáltás felhangzik: A baseball már nem az, ami volt! Biztosan szaftos! (Miért mindig áprilisban? “Mert áprilisban nincs elég adat ahhoz, hogy statisztikailag szignifikáns legyen… és az emberek elkezdenek spekulálni” – mondja Nathan ironikusan). A “juiced” labdák kérdése 2000-ben merült fel újra, amikor a szezon első két hónapjában feltűnően nagyobb arányban ütöttek hazafutásokat, mint az előző év azonos időszakában.

Azért, hogy teszteljék a spekulációt, miszerint valami megváltozott a labdákkal, a kutatók összehasonlították a 2004-es labdák pattogóképességét egy 1976 és 1980 közötti, nem használt labdákat tartalmazó dobozzal. A labdákat 60, 90 és 120 mérföld/órás sebességgel acéllemezre vagy faütőre lőtték, és az ütközés után megmérték a labdák pattogását – amit a fizikusok visszapattanási együtthatónak neveznek.

Az eredmény? “Nem volt bizonyíték arra, hogy bármilyen különbség lenne a különböző labdák visszapattanási együtthatója között” – mondja Nathan. Egy kikötés: a tudósok nem mondhatják, hogy a más években készült labdák nem élénkebbek.

Milyen gyorsan változnak az idők: manapság a hazafutások kirobbanását inkább a teljesítményfokozó szereknek tulajdonítanánk, nem pedig a labdának.

A Humidor: A Colorado Rockies otthonában, a mérföld magasan fekvő Denverben található Coors Field a dobók rémálma és az ütők nirvánája. A levegő csak 80 százalékban olyan sűrű, mint a tengerszinten, és mivel kisebb a légellenállás, a labdák messzebbre repülnek, a dobások pedig nem tudnak annyira görbülni. Ez több ütést és több hazafutást jelent. Az első hét szezonban a Coors Fielden meccsenként 3,2 hazafutás történt, míg a Rockies idegenbeli meccsein 1,93 hazafutás volt.

Azért, hogy megpróbálják visszaszorítani a mérföldes magasságú banzájt, a Rockies 2002-ben elkezdte a meccslabdákat egy párásítóban tárolni, amely a Denverre jellemző 30 százalékos páratartalom helyett állandó 70 Fahrenheit fokon és 50 százalékos relatív páratartalomban tartja a labdákat. Az elképzelés az volt, hogy a magasabb páratartalom csökkenti a labda pattogósságát és kissé növeli a súlyát. Valóban, a Coors Field-en a hazafutások átlagos száma 2002 és 2010 között 25 százalékkal csökkent.

De vajon tényleg a párásítónak köszönhetjük (vagy hibáztathatjuk) a hazafutások csökkenését?

Az elmélet teszteléséhez a szerzők több tucat labdát hetekre 11 százaléktól 97 százalékos relatív páratartalomig terjedő körülmények közé helyeztek, a hőmérséklet pedig 30 foktól közel 100 fokig terjedt, majd az ütőkhöz közelítő fémhengerekbe lőtték őket. Ismét a visszapattanási együtthatót mérve megállapították, hogy minél hidegebb és nedvesebb volt egy labda, annál kevésbé pattogott. Fordítás: egy arizonai labdaparkban egy forró, száraz napon eltalált labda észrevehetően messzebbre repül, mint ugyanez a labda a bostoni Fenway Parkban egy fagyos, ködös napon.

A denveri Coors Fieldet illetően a kutatók számításai szerint a páratartalom 30 százalékról 50 százalékra való emelkedése 14 lábat vesz el egy 380 láb hosszú repülő labdától – ez elég ahhoz, hogy 25 százalékkal csökkentse a hazafutás esélyét.

Nemrég Nathan elmondása szerint egy arizonai riporter felvette vele a kapcsolatot, és elmondta, hogy az Arizona Diamondbacks is fontolgatja, hogy párásítót telepít a stadionjába. Nathan elvégezte a számításokat – ezúttal a sivatagi levegő 20 százalékos relatív páratartalmából kiindulva, és a labdákat 50 százalékos relatív páratartalomra kondicionálta. “Ez még nagyobb, inkább 37 százalékos csökkenést jelentene a hazafutások számában” – mondja.”

A Diamondbacks később elhalasztotta ezeket a terveket. Úgy tűnik, mindenki szeret legalább néhány hazafutást a mogyoró és a Cracker Jack között.

Christopher Solomon Seattle-i író. A Little League-ben az edzők általában a jobb oldali pályára tették.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük