カーブボールを投げる数学

ワールド シリーズが今開催中です。つまり、計算流体力学です。たとえば、カーブボールの方向は、本質的には物理的な問題です。ピッチャーがボールにトップ スピンのような力を加えてから放ち、十分なコンピューター パワーを投入すれば、その結果を計算できます。

通常は内燃機関などのシステムのモデリングを手がけるコンバージェント サイエンス社の研究者チームは、ワールド シリーズの優勝者は誰かというランチルームでの一連の友好的な意見の相違をきっかけに、野球に注目するようになった。カージナルスの投手アダム ウェインライトは完璧な被験者であることが判明した。彼のカーブボールは、打者を空振りさせる割合で測定すると、野球界でもトップクラスである。モデリング ソフトウェアを使用することで、コンバージェント チームはウェインライトの投球を正確にモデリングした。この手法は、少なくとも理論上は、投手の投球を最適なストライク率に調整するのに役立つ可能性がある。

コンピュータの内部では複雑な計算が行われていますが (ナビエ・ストークス方程式はどのくらい得意ですか?)、大まかな考え方を説明するのはそれほど難しくありません。Convergent ソフトウェアは、「流体構造相互作用」と呼ばれるプロセスで動作します。これは、ご想像のとおり、物体が流体とどのように相互作用するかを測定するものです。投球の場合、その流体は空気です。Convergent は、ウェインライトがボールにかける回転を方程式に追加します。これには、完全に垂直な 12-6 (時計の針を想像してください) のような回転の方向と、彼がボールにかける力の量が含まれます。ソフトウェアは、ピッチャーの手からボールが離れるときの軌道を予測します。さらに重要なことは、キャッチャーまでの軌道を正確にトレースすることです。

これは素晴らしいことだ。たとえそれが、ピッチャーがチェンジアップを完璧に投げるために何が必要かを判断するのにあまり役立たないとしても。「これは、私たちが答えを出せるものなのかを検証できる良いテストケースでした」と、コンバージェントのエンジニア兼オーナーであるエリック・ポムラニング氏は言う。答えはイエスだった。彼らは投球をモデル化することができ、デジタル投球がキャッチャーに向かう途中でねじれたり曲がったりする様子は、現実と同じだった。これはピッチャーを助けるために使えるのだろうか？

このモデルを使えば、チームは特定の競技場で風がボールにどのような影響を与えるかを観察できるかもしれない。投手はそこからいくつかのヒントを得ることができるかもしれない。しかし、この実験は主に楽しみのために行われた。彼らは次にスピットボールを試すつもりだと言っている。

そして、ランチルームでの議論については、シリーズが終わるまで待って解決するつもりだ。

一方、ビル・ナイ氏はこう言っています。