世界杯中的科学元素

4年一次的世界杯足球赛，让全世界的球迷废寝忘食、欢呼雀跃，甚至近于疯狂。在世界杯进行的过程中，全世界有数以亿计的球迷观看球赛——其中大部分是在电视机前，并且心甘情愿地忍受着时差带来的折磨。这也是媒体和商业公司的黄金档期。关于世界杯的连篇累牍的报道，一个接一个的世界杯节目和广告（或许这才是重点），让各路媒体赚足了公众的眼球，也给世界各大实力雄厚的公司迎来了巨大商机。或许除了奥运会，很少有什么国际赛事可以像世界杯这样风光。

对世界杯的喜爱，甚至导致出乐极生悲的后果。2002年在亚洲举行的世界杯，让欧洲的球迷们为了看球，不得不请假旷工，给欧洲带来了上百亿美元的经济损失。彻夜不眠和兴奋过度，给健康带来的负面影响甚至造成死亡的事时有耳闻。究竟是什么让这么多人喜欢足球，热爱世界杯？

　足球是一种最令观众兴奋的体育比赛

今年年初，科学家为这个答案找到了一个科学上的解释。来自美国洛斯－阿拉莫斯国家实验室的3位统计物理学家埃里·本－奈姆（Eli Ben－Naim）、希德尼·瑞德纳（Sidney Redner）和费德里克·范奎兹（Federico Vazquez）对过去一个多世纪的几种大型体育比赛的赛况进行了数学分析。

什么是令观众兴奋的比赛？最具竞争性的比赛也最令观众兴奋。如果人人都知道比赛的结果，去现场或者在电视机前花上一个半小时观看几十个人在草坪上你争我抢的人数就会减少。这组科学家认为，比赛的不确定性是令观众感到兴奋的关键因素。他们把比赛的不确定性定义为比赛爆冷门——即通常所说的弱队战胜强队——的频率。

为了计算出各种大型体育比赛的不确定性，他们对过去一个多世纪的各种比赛进行了统计。这包括英国的英式足球联赛、美国的职业棒球大联盟（MLB）、曲棍球联赛（NHL）、职业篮球联赛（NBA），以及美式足球联赛（NFL）。科学家们一共收集了30多万场比赛的数据，其中英式足球的数据可以上溯至1888年。

结果发现，这5种比赛中，英式足球是最具不确定性的比赛，其次分别是棒球、曲棍球、篮球和美式足球。英式足球比赛爆冷门（弱队战胜强队）的几率是45％，棒球44％，曲棍球41％，而篮球和美式足球差不多，只有36％左右。

根据他们的这项研究同时还发现，英式足球的不确定性似乎正在下降。英式足球在20世纪40年代具有最高的不确定性（约48％），随后就一直缓慢下降，这说明今天的世界杯可能比半个多世纪前更容易预测。而美式足球虽然在这5种比赛中处于最没悬念的地位，但它从上世纪40年代以来，不确定性反而一直在上升。棒球也有相同的趋势。

瑞德纳说，他们进行这项研究并不是因为体育上的问题，而是出于统计学上的兴趣。不过，这项研究并非只是一个茶余饭后的谈资。在今年3月的美国物理学会会议上，他们向大会递交了这项研究成果。

穿红色运动服的运动员赢得了60％的比赛

尽管足球是一项不确定因素较多的运动，但有一些因素似乎还是会影响比赛的结果。英国达勒姆大学的人类学家拉塞尔·希尔（Russell Hill）和罗伯特·巴顿（Robert Barton）研究了颜色在体育比赛中的影响。他们首先调查了4种奥运会比赛项目中赛服颜色与比赛结果的关系。这4种比赛项目分别是拳击、跆拳道、古典式摔跤和自由式摔跤。参加这几种比赛的运动员都不能随意选择比赛服的颜色，而只能穿红色或者蓝色的比赛服。

科学家们发现在441回合较量中，穿红色运动服的运动员赢了242回合。在势均力敌的比赛中，穿红色运动服的运动员赢得了60％的比赛。当然，不能简单地认为红色是万灵药：在那些一边倒的比赛中，穿红色和蓝色运动服的运动员取胜的次数相同（两种颜色是赛前随机指定的）。

他们发表在去年《自然》杂志上的这项研究还发现，在足球比赛中也有类似的现象。在2004年欧洲足球锦标赛期间，有5支球队拥有红色的球衣。当这些球队穿红色球衣的时候，表现更好，平均每场比赛会多进一个球。

这项研究与其说是一项关于体育比赛的研究，不如说是一项关于人类进化的研究。在许多动物中间，红色是一种特别的颜色，它是雄性统治地位和睾丸激素水平的信号。科学家已经发现，在群体中居于统治地位的山魈（非洲的一种灵长类）脸和臀部会变得更红。如果人为给一些动物涂上红色，也会提升他们在同类中的地位。

这组科学家的研究表明，人类对于红色可能也有同样的本能。即那些穿上红色运动服的运动员会更加自信，使对手产生某种心理压力。尽管红色的优势在统计学上是明显的，但并不意味着穿上红色的运动服就必然赢得特定的比赛。

不过，在今年世界杯进入半决赛的4支球队中，有两支拥有红色的球衣（葡萄牙、德国），而另外两支（法国、意大利）则以蓝色为主要色调。这不免让人产生一些联想。

打进一个球就能打进更多球

除了颜色的因素，球场上还有其他的心理学现象。爱丁堡赫瑞瓦特大学的马丁·魏格尔（Martin Weigel）最近证明了一个足球场上广为流传的说法：如果一个队打进了一个球，那么它就有可能打进更多的球。