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Die Physik des Betrugs im Baseball

Betrug im Sport könnte so alt sein wie das Rennen zwischen der Schildkröte und dem Hasen. Aber nicht alle Tricks funktionieren, besonders im Baseball.

Ein verkorkter Schläger kann den Ball weiter schlagen, oder? Das ist ein Mythos, sagen Physiker, die den nationalen Zeitvertreib studieren. Und kann ein Baseball-Feuchter wirklich verhindern, dass ein Schläger auf die Tribüne kommt? Na ja, vielleicht - je nachdem, wie heiß es draußen ist.

Um Fakt von Fiktion zu trennen, haben vier Wissenschaftler von drei Universitäten tagelang Baseball auf Fledermäuse abgefeuert. Die Ergebnisse werden in der Juni-Ausgabe des American Journal of Physics unter dem Titel „Corked Bats, Juiced Balls and Humidors: Die Physik des Betrugs im Baseball“ veröffentlicht.

Verkorken oder nicht verkorken

Im Juni 2003 wurde der Chicago Cubs-Schläger Sammy Sosa mit einem illegalen Korkschläger gefangen - kaum das erste Mal, dass dies in den Major Leagues geschah. Bei einem Korkschläger wird ein Hohlraum aus dem Lauf gebohrt und mit einem leichten Material wie Kork gefüllt.

Es war skandalös ... aber funktioniert es? Diese Frage faszinierte Alan Nathan, emeritierter Professor für Physik an der Universität von Illinois (und ein eingefleischter Red Sox-Fan). "Es gab einige anekdotische Informationen von Spielern, dass es so etwas wie einen Trampolineffekt gibt, wenn der Ball von einem verkorkten Schläger abprallt", sagt Nathan, einer der Autoren der neuen Studie. Also haben die Forscher eine Fledermaus ausgehöhlt, mit Korkenstücken gefüllt und mit einer Kanone einen Ball auf die Fledermaus abgefeuert. Wenn überhaupt, kam der Ball mit einer langsameren Geschwindigkeit vom verkorkten Schläger als von einem normalen Schläger. Weniger Geschwindigkeit bedeutet einen kürzeren Treffer. Ihr Fazit: Der Trampolineffekt war Schwindel.

Aber es gab noch eine andere Möglichkeit, wie das Korken funktionieren könnte: Ein Korkschläger ist ein paar Unzen leichter als ein unverfälschter, und ein leichter Schläger bedeutet, dass ein Schläger schneller schwingen kann, was bedeutet, dass er mehr Kraft aufbringen und den Ball weiter schlagen kann. Recht?

Nicht ganz, wie sich herausstellt.

Ein Schlagmann kann einen leichteren Schlag zwar schneller schwingen, aber ein leichterer Schlag hat weniger Trägheit. Es gibt also einen Kompromiss, sagt Lloyd Smith, Associate Professor für Ingenieurwissenschaften an der Washington State University und Co-Autor des Papiers. Als die Forscher im Sports Science Laboratory der WSU erneut einen Ball auf einen Schläger abfeuerten, stellten sie fest, dass ein schwererer Schläger den Ball immer noch härter (und damit weiter) traf als ein leichter, verkorkter Schläger. "Corking wird Ihnen nicht helfen, den Ball weiter zu schlagen", sagt Smith.

"Das soll nicht heißen, dass Baseballspieler dumm sind", fügt Smith schnell hinzu. Spieler können einen anderen Grund haben, ihre Fledermäuse zu verkorken: Sie sollen die Fledermäuse leichter machen, damit die Spieler im Baseball-Argot schneller auf dem Spielfeld herumkommen können, sodass sie einen Sekundenbruchteil länger warten können, bevor sie schwingen, was ihnen mehr Zeit zum Beurteilen gibt eine Kugelbahn und Anpassungen während des Schwungs vorzunehmen. "Während das Verkorken möglicherweise nicht zulässt, dass ein Schlagmann den Ball weiter trifft, kann es durchaus sein, dass ein Schlagmann den Ball häufiger fest trifft", schreiben die Forscher.

Smith fasst es so zusammen: „Wenn Sie mehr Homeruns erreichen wollen, sollten Sie einen schweren Schlag haben. Wenn Sie einen höheren Schlagdurchschnitt anstreben, sollten Sie einen leichteren Schlag haben. “

Keith Koenig, Professor für Luft- und Raumfahrttechnik an der Mississippi State University und Mitforscher im Bereich Baseball, vertraut den Ergebnissen des Papiers, warnt jedoch davor, dass eine Fledermausschwingmaschine niemals vollständig vorhersagen kann, was auf dem Diamanten tatsächlich passieren könnte, wenn echte Schläger Fledermäuse schwingen. "Wenn wir in den Major Leagues verkorkte Fledermäuse zulassen, würde es dann mehr Homeruns geben?", Sinniert Koenig. "Das ist die Art von Frage, die nicht nur durch Labortests beantwortet werden kann."

Im Juni 2003 wurde der Chicago Cubs-Schläger Sammy Sosa mit einem illegalen Korkschläger gefangen - kaum das erste Mal, dass dies in den Major Leagues geschah. (Charles Cherney KRT / Newscom) Sosa wurde aus dem Spiel geworfen, weil er einen verkorkten Schläger benutzt hatte, und Major League Baseball sperrte ihn für acht Spiele. (Matt A. Brown / NewSport / Corbis) Die Ausgabe von entsafteten Baseball-Bällen taucht im April alle paar Jahre auf, da eine hohe Rate von Homeruns zu verzeichnen ist. (Ed Wolfstein / Icon SMI 756 / Ed Wolfstein / Icon SMI / Newscom) Um das kilometerhohe Bonanza in Coors Field zu unterbinden, begannen die Colorado Rockies, Spielbälle in einem Humidor zu lagern, der die Bälle auf konstanten 70 Grad Fahrenheit und 50 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit anstatt der typischen 30 Prozent Luftfeuchtigkeit in Denver hielt. (Associated Press)

Good Hitters - oder ein entsafteter Baseball?

Alle paar Jahre im April, sagt Nathan, fangen die Battler an, Homeruns zu schlagen, und der Schrei geht auf: Der Baseball ist nicht mehr so, wie er früher war! Es muss entsaftet werden! (Warum immer im April? "Weil es im April nicht genügend Daten gibt, um statistisch signifikant zu sein ... und die Leute anfangen zu spekulieren", sagt Nathan schief.) Das Problem mit entsafteten Bällen tauchte im Jahr 2000 wieder auf, als die ersten beiden Monate der Saison zu Hause waren Läufe mit einer deutlich höheren Rate als im gleichen Zeitraum des Vorjahres getroffen.

Um die Spekulation zu testen, dass sich etwas an den Bällen geändert hatte, verglichen die Forscher die Sprungkraft von Bällen aus dem Jahr 2004 mit einer Schachtel ungenutzter Bälle aus den Jahren 1976 bis 1980. Sie schossen die Bälle mit 60, 90 und 90 auf eine Stahlplatte oder einen Holzschläger 120 Meilen pro Stunde und maß ihre Sprungkraft nach einer Kollision - was Physiker den Koeffizienten der Rückerstattung nennen.

Das Ergebnis? "Es gab keinen Hinweis darauf, dass es einen Unterschied im Rückstellungskoeffizienten der verschiedenen Bälle gab", sagt Nathan. Eine Einschränkung: Die Wissenschaftler können nicht sagen, dass Bälle, die in anderen Jahren hergestellt wurden, nicht lebendiger sind.

Wie sich die Zeiten ändern: Heutzutage würden wir eher leistungssteigernden Medikamenten einen Ausschlag von Homerun-Slugging zuschreiben, nicht dem Ball.

Der Humidor: Nicht mehr nur für Zigarren

Coors Field, Heimat der Colorado Rockies im kilometerhohen Denver, ist ein Krugschreck und das Nirwana eines Schlagmanns. Die Luft ist nur 80 Prozent so dicht wie die Luft auf Meereshöhe. Da der Luftwiderstand geringer ist, fliegen die Bälle weiter und die Steigungen können sich nicht so stark krümmen. Das bedeutet mehr Treffer und mehr Homeruns. In den ersten sieben Spielzeiten bei Coors Field gab es 3, 2 Heimläufe pro Spiel, verglichen mit 1, 93 Heimläufen bei den Auswärtsspielen der Rockies.

Um die kilometerhohe Goldgrube zu entmutigen, begannen die Rockies im Jahr 2002, Spielbälle in einem Humidor zu lagern, der die Bälle bei konstanten 70 Grad Fahrenheit und 50 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit statt der typischen 30 Prozent Luftfeuchtigkeit von Denver hielt. Die Idee war, dass eine höhere Luftfeuchtigkeit die Sprungkraft des Balls verringert und sein Gewicht geringfügig erhöht. In der Tat sank die durchschnittliche Anzahl der Homeruns bei Coors Field von 2002 bis 2010 um 25 Prozent.

Aber ist der Humidor wirklich dafür verantwortlich (oder schuld), dass die Home Runs zurückgegangen sind?

Um die Theorie zu testen, platzierten die Autoren mehrere Dutzend Bälle unter Bedingungen von 11 bis 97 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit für Wochen und Temperaturen von 30 bis fast 100 Grad und schossen sie dann gegen Metallzylinder, die ungefähr Fledermäusen entsprechen. Bei der erneuten Messung des Restitutionskoeffizienten stellten sie fest, dass ein Ball umso kälter und feuchter war, je weniger Sprungkraft er hatte. Übersetzung: Ein Ballschlag an einem heißen, trockenen Tag in einem Stadion in Arizona geht merklich weiter als der gleiche Schlag an einem kalten, nebligen Tag im Fenway Park in Boston.

Für das Coors Field in Denver rechnen die Forscher damit, dass ein Anstieg der Luftfeuchtigkeit von 30 auf 50 Prozent einem 350-Meter-Fliegenball 14 Fuß abnehmen würde - genug, um die Chancen eines Homeruns um 25 Prozent zu verringern.

Vor nicht allzu langer Zeit, so Nathan, habe ihn ein Reporter in Arizona kontaktiert und ihm mitgeteilt, dass die Arizona Diamondbacks erwägen, auch in ihrem Stadion einen Humidor zu installieren. Nathan rechnete nach - diesmal beginnend mit der Basislinie aus Wüstenluft mit 20 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit und Konditionierung der Bälle auf 50 Prozent relative Luftfeuchtigkeit. "Das wäre eine noch größere Reduzierung der Anzahl der Homeruns, eher um 37 Prozent", sagt er.

Die Diamondbacks stellten diese Pläne später auf Eis. Jeder, so scheint es, mag mindestens ein paar Homer zwischen seinen Erdnüssen und Cracker Jack.

Christopher Solomon ist Schriftsteller in Seattle. In der Little League wurde er normalerweise von Trainern auf dem richtigen Feld festgehalten.

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