曲球

An animated diagram of a 12-6 curveball
曲球（Curveball）是棒球中的一种球路，使用特定的握法和手部动作；握球时，食指与中指握在球的外侧缝线处，出手时借着手腕的顺时针方向旋转与手指的向下施力，使球造成旋转，进而产生垂直向的分力。加上重力的作用，球在进入本垒板前的垂直掉落幅度远大于快速球。
曲球于1867年首次在比赛出现，是最古老的变化球。曲球的种类包括 12–6曲球（12to6 Curve）、威力曲球（Power Curve)和弹指曲球（Knuckle Curve）；与曲球关系密切的球路有滑球（Slider）和滑曲球（Slurve），球的「曲度」因投手而异。

**概述**
曲球（Curveball）是棒球和垒球中的一种变化球球路，其特点是球速较慢，并以大幅抛物线轨迹飞行，在接近本垒时迅速下坠，通常会向投手惯用手的反方向大幅弯曲。曲球的种类包括12–6曲球（12to6 Curve)、强力曲球（Power Curveball）和弹指曲球（Knuckle Curve）。滑球（Slider）和滑曲球（Slurve）是曲球的近亲变化球。不同投手的曲球在弯曲幅度和轨迹上各有差异。
历史与起源
曲球是所有变化球的始祖，据称由Candy Cummings于1864年发明，并在1867年首次于正式比赛中亮相。MLB百年历史中，Addie Joss以仅74球完成完全比赛，展示了曲球的尾劲与精准控制，被公认为投曲球的顶尖大师。
物理学与技术特性
根据柏努利定理，球体会朝旋转方向弯曲，旋转速度越快，弯曲角度越锋利。曲球的旋转轴通常介于上旋（Topspin）与侧旋（Sidespin）之间，若旋转轴倾向上旋，则纵向变化明显；若偏向侧旋，则横向变化更大。曲球的轨迹呈抛物线状，因此到达本垒的时间较长，容易给打者造成「减速」或「球踩刹车」的错觉。
曲球被认为是与快速球截然相反的球路，其大幅抛物线轨迹从出手起便清晰可见，而其他垂直下坠的变化球则通常在直线飞行后突然下坠。
投球技术与应用
投手的手腕和手臂柔软性对于投出犀利曲球至关重要。阿尔·坎帕尼斯（Al Campanis）指出，侧投方式更容易投曲球，但为了对打者有更大压制力，通常建议采用上肩投球（Overhand）或斜肩投球（Three-quarters）投法。右投手的曲球对右打者效果显著，但对左打者效果较差。
曲球常用于改变投球节奏、干扰打者的视线和击球时机。例如：江川卓、桑田真澄、工藤公康、桑迪·柯法克斯（Sandy Koufax）、亚当·温赖特（Adam Wainwright）、贾斯丁·韦兰德（Justin Verlander）、克莱顿·克萧（Clayton Kershaw）和史蒂芬·史崔斯伯格（Stephen Strasburg）均以曲球作为决胜球。即使变化幅度小或缺乏犀利的曲球，也能作为「示范球」，提升其他球路的效果。
川口和久提到，曲球还能用来修正投球姿势。比赛中，若投手因手肘位置过低导致控球失准，多投曲球有助于提高手肘位置，进而矫正姿势。金田正一和桑田真澄在状态不佳时亦采用此法，甚至在牛棚练习中借由投曲球修正出手点。
伊东勤和岩本勉指出，曲球相比其他球路不需全力投出，因此较不易累积疲劳。同时，大幅抛物线轨迹能有效干扰打者视线与时机。
风险与挑战
曲球的控球相对容易，是初学者常学习的第一种变化球。然而，由于旋转方向与快速球相反，若打者掌握得当，曲球容易被击成全垒打。此外，变化幅度不够或控球不准的曲球，在日本常被戏称为「尿遁曲球」。
语义与文化影响
「投出一颗曲球」（to throw a curveball）在语义上被引申为引入意外或重大偏差，是常见的比喻语。

**曲球的历史与起源**
曲球（Curveball）是棒球中最早的变化球，被称为所有变化球的始祖。据说由坎迪·卡明斯（Candy Cummings）于1864年发明，并于1867年首次在正式比赛中亮相。他的灵感来自儿童游戏，模仿投掷蚌壳在空中旋转的动作。然而，另一种说法认为曲球的发明者是弗雷德·戈德史密斯（Fred Goldsmith）。1870年8月16日，戈德史密斯在纽约布鲁克林的「卡皮特林球场」（Capitoline Grounds）进行示范投球，展示曲球的变化并非视觉错觉。运动记者亨利·查德威克（Henry Chadwick）也参与了这场历史性的展示。

**历史与早期发展**
曲球在19世纪60至70年代成为重要的棒球球路，但其发明权曾引发争议。斯蒂芬·卡茨（Stephen Katz）的研究指出，戈德史密斯的说法可能不可靠，并认为其他声称发明曲球的投手大多是在卡明斯之后才学会投曲球。普林斯顿大学的F.P.亨利（F. P. Henry）曾因「慢速且带有极大旋转的投球」而受到关注，但并非真正的曲球。
在1876年，西储学院（现凯斯西储大学）的克拉伦斯·艾米尔·艾伦（Clarence Emir Allen）成为第一位完善曲球技术的已知大学棒球选手。他与队友约翰·P·巴登（John P. Barden）凭借曲球声名鹊起。

**伦理争议与科学研究**
曲球的出现一度引发伦理争议，例如哈佛大学校长查尔斯·艾略特（Charles Eliot）曾批评曲球为「不诚实」的投球方式，违背正直的运动精神。然而，随着棒球技术的发展，曲球逐渐被接受，成为现代棒球的重要一环。
1949年，西科斯基飞机公司的空气动力学工程师拉尔夫·B·莱特富特（Ralph B. Lightfoot）透过风洞实验，证实了曲球变化的科学原理，解释了马格努斯效应（Magnus Effect）如何影响球的旋转与轨迹。

**曲球在日本的发展**
曲球在日本的历史同样悠久，据说新桥运动俱乐部的平冈凞是日本最早投出曲球的投手。在日本职业棒球（NPB）中，曲球曾是最常见的变化球。然而，随着滑球（Slider）、叉指球（Splitter）、卡特球（Cutter）和二缝线快速球（Two-seam Fastball）等高速变化球的兴起，自1980年代中期以后，投曲球的投手逐渐减少。

**曲球的握法与投球方式**

**曲球握法**
曲球的握法通常是将中指置于球的长缝线上并与缝线平行，拇指压在球另一侧的缝线后方，形成类似握住杯子的手势。如果从上往下看，手形应该像一个“C”，马蹄形缝线的开口朝向掌心，与拇指的轮廓吻合。食指与中指并排，无名指和小指向掌心弯曲，有些投手会将这两根手指伸直以避免干扰投球。曲球的握法可能因投手习惯有所不同，例如握住球较薄一侧的缝线，使用拇指、食指和中指三指抓球。

**投球方式**
出手时，投手需将手腕快速向顺时针方向旋转（以右投手为例），并用食指和中指轻弹球体以施加旋转。这种旋转会产生曲球特有的前旋（Top-spin），与四缝线快速球的后旋（Back-spin）相反。当球脱离拇指和指尖的瞬间，手臂的挥动力和手腕的旋转力共同决定了球的旋转速度与轨迹。
根据不同的投球角度，曲球的特性也有所变化：
1.上肩投法：曲球会快速地从上往下掉落。
2.斜肩投法：球会向右打者的外角下坠。
3.侧投或低肩侧投：球在右打者的外角产生大幅度的水平偏移。
4.低肩投法：球的轨迹中会有短暂的上飘，但最终因重力作用下坠。

**曲球特性**
曲球的变化幅度取决于投手施加的前旋速度。投球动作越用力，变化幅度越大。一般来说，曲球的飞行轨迹呈弧形，会在靠近本垒板时急速下坠。由于需要施加强烈旋转，曲球的速度通常低于快速球，变化幅度越大的曲球速度越慢。MLB的曲球平均速度约为123公里/小时，而大学水平的比赛中约为104至128公里/小时。
投手可以透过改变握球的深浅与放球点来调整曲球的变化幅度和方向。例如，改变放球点可以影响曲球横向与下坠比例的变化，给打者制造更大的迷惑。失投的曲球（俗称“高挂曲球”）因缺乏足够的旋转力，会高挂在好球带内，容易被打者击出强力安打或全垒打。
曲球在职业棒球中是一种流行且有效的球种，但由于其投法对手臂的压力较大，基于投手健康考量，大学以下的比赛中较少使用。尽管曲球被认为难以学习，但掌握正确的握法与出手技巧，能让曲球相较于快速球产生约7至20英寸的变化，成为投手有效的武器。

**成功的曲球与配球策略**
一颗成功的曲球需要具备以下特性：
1.显著的下坠变化：曲球的快速下坠使打者难以精确击球。
2.有效的节奏破坏：通过改变速度与轨迹，扰乱打者的挥棒节奏。
理想的曲球轨迹设计：
1.内角曲球：看似朝打者身体飞来，但最终掉进内角偏低的位置，令打者错失最佳挥棒机会。
2.外角曲球：从正中偏高的角度出手，最后下坠至外角偏低的位置，诱导打者挥空或击出弱球。
曲球若投得过高，通常缺乏足够的下坠变化，反而成为打者最佳的攻击目标。因此，合理设计配球策略至关重要。

**特别技巧与投球示范**
桑田真澄曾分享他的曲球投法：
1.握球方式：保持食指与中指并拢（如四缝线快速球的握法），中指置于球的中央稍微偏外侧的缝线上，食指稍微悬空，拇指握住缝线固定球。
2.挥臂方式：投球时以类似空手刀劈砍的动作挥动手臂，不需刻意旋转手腕，而是让球自然“放掉”。
3.出手瞬间：当球从中指离开的瞬间，将中指向后拉，如同“刮球”般施加旋转力。

**曲球对健康的影响**
由于投曲球需要非自然的手臂动作，这是一种进阶的球路，对投手的手肘和肩膀存在固有的受伤风险。根据《纽约时报》于2012年3月12日的报导，有关曲球是否单独导致年轻投手受伤，或者是否因投球次数过多而增加受伤风险的问题一直存在争议。理论上，让手臂的软骨和肌腱充分发育可以降低受伤风险。虽然正确的投球姿势可能具有保护作用，但文章引用了医生詹姆斯·安德鲁斯(James Andrews)的观点，他表示许多青少年因神经肌肉控制不足、投球机制不正确以及疲劳而难以保持正确的姿势。
投曲球最常受伤的部位包括手肘韧带、肱二头肌以及前臂肌肉。严重的手肘损伤需要通过肘部韧带重建手术进行修复，即所谓的「汤米·约翰手术」(Tommy John Surgery)。

**曲球的原理与运动分析**

**马格努斯效应与曲球的变化**
曲球的变化主要由马格努斯效应（Magnus Effect）解释。这一效应描述了旋转球体因空气流动与压力差所产生的作用力，导致其轨迹发生弯曲的物理现象。

**快速球与曲球的物理效应**

**快速球**
快速球在飞行中带有后旋（Backspin），这使棒球在前方及下方形成高压区域。棒球凸起的缝线增强了形成边界层的能力，进一步扩大上下压力差异。这种压力差产生的浮升力，部分抵消了重力的影响，使快速球的下坠幅度减少。
快速球的这种特性使其在投手与本垒板之间的60英尺6英寸距离内，较无旋转的球（如弹指球）下坠更少，因此给人一种“球在上升”的错觉。

**曲球**
相比之下，曲球具有前旋（Topspin），在棒球的上方形成高压区域，并在下方形成低压区域。这会导致额外的向下作用力，使曲球在飞行中不仅无法抵消重力，反而加速下坠。
这种显著的压力差使曲球呈现出快速的下坠变化，进一步增加了打者预测和击球的难度。

**视觉与错觉：曲球的飞行特性**

**视觉错觉的争论**
曾有争议认为，曲球的弯曲只是视觉错觉。1949年，航空工程师拉尔夫·B·莱特富特（Ralph B. Lightfoot）通过风洞实验，证实了曲球确实会弯曲。针对这种争论，美国棒球名人堂投手迪齐·迪恩（Dizzy Dean）曾幽默地表示：「站在60英尺外的一棵树后，我可以用『视觉错觉』砸中你！」这句话强调了曲球的真实运动特性。

**错觉的来源**
尽管曲球的轨迹实际上是平滑的，但打者通常感知到它的运动轨迹突然发生剧烈变化。这种错觉的原因在于：
1.当旋转的球体进入打者的周边视野时，大脑对其内部旋转的运动感知被扭曲，导致感觉球突然下坠或偏移。
2.曲球的旋转与快速下坠的特性，使其与打者的直觉预测存在显著差异，进一步加强了错觉。
2010年，一篇经过同行评审的文章深入探讨了曲球所引发的视觉错觉，从科学角度验证了其成因。

**曲球的运动原理**

**旋转与观察角度**
1.从投手的视角，曲球的旋转轴通常为3–9方向，旋转方向呈现12–6的正旋（12→6）。
2.从一垒侧观察，曲球会出现顺时针旋转，呈现向下的旋转运动。

**流体力学解释**
根据柏努利定律（Bernoulli's Theory）和实验观察：
1.曲球表面的上方压力高，下方压力低，压力差引发了马格努斯力（Magnus Force）。
2.马格努斯力的方向与地心引力一致，进一步加速了曲球的下坠。

**马格努斯力的影响**
马格努斯力与重力相互作用，使曲球的下坠速度超过其他球种，成为棒球中下坠幅度最大的球路之一。这种快速且显著的下坠效应，让打者在瞬息之间无法准确判断球路，增加挥棒难度。

**结论**
曲球的运动特性结合了马格努斯效应、流体力学以及视觉错觉的影响，使其成为棒球运动中不可或缺的技术球种。一颗成功的曲球不仅需具备显著的下坠变化，还需配合精心设计的策略，充分发挥其对打者的干扰作用，成为击败对手的重要利器。

**曲球的变化类型**

**慢速曲球（Slow Curve）**
慢速曲球是曲球的一种，其特点是球速特别慢且弯曲幅度大，与一般的曲球区分开来。由于与快速球之间的球速差异和变化量都很大，让打者很难掌握时机与击球点。
在某些情况下，慢速曲球与快速球的球速差可达40～50公里/小时以上，对打者来说非常难以配合。再加上它以自上而下的抛物线轨迹进入好球带，使得击中球的难度进一步提高。快速球的速度越快，与慢速曲球的球速差越明显，其效果也越显著。因此，慢速曲球的使用者多为本格派投手，如金田正一、堀内恒夫、今中慎二和岸孝之。
相反地，某些直球速度较慢的投手，则会为了增加球路的节奏变化而多投慢速曲球，代表性投手有星野伸之、山本昌及石川雅规。

**强力曲球（Power Curve）**
与慢速曲球相反，强力曲球指的是球速快、弯曲锋利且幅度大的曲球。有时被称为「Power Curve」。这种曲球不同于一般的曲球，主要依靠变化的犀利程度来诱导打者挥空，而非单纯改变打者的节奏。
在美国职棒大联盟（MLB）中，这种曲球被称为「尖刺曲球（Spike Curve）」；在日本职棒（NPB）中，则被称为「硬曲球（Hard Curve）」，主要由本格派投手使用。
NPB的代表性投手包括泽村荣治、外木场义郎、达比修有、石川柊太等人；MLB中则有佩德罗·马丁内斯（Pedro Martínez）、A.J.巴内特（A.J. Burnett）、大卫·普莱斯（David Price）及托尼·巴内特（Tony Barnette）等人。

**垂直曲球（Drop Curve）**
垂直曲球（英：Drop Curve）是指比普通曲球拥有更多上旋（Topspin）成分，并能在垂直方向上发生较大变化的球种。
垂直曲球自19世纪开始出现，最初被视为与曲球不同的球种，但由于两者在变化和投法上的相似性，后来被认为属于同一类型。这种球路能上下移动打者的视线，扰乱其目测判断。因其球速和变化量容易调整，在投球种类较少的时代，几乎所有的上肩投手都频繁使用它。在叉指球（Forkball）普及之前，垂直曲球是NPB中「下坠球」的代表之一，
在NPB，这种球路通常被简称为「下坠球」或「纵向曲球」。
如果投手能以完全垂直的手臂角度投出曲球，这种球会呈现纯粹的垂直下坠轨迹，被称为「12-6曲球」，其名称源自球的下坠路径，如同时钟指针从12点移动到6点的方向，由于12-6曲球的旋转轴与地面平行且与其飞行路径垂直，在MLB中，这种球也被称为「12-to-6 Curve」。
日本最早的使用者是青井钺男，他是日本棒球创生时期旧制第一高等学校的投手。据说他在参访横滨外国人居留地运动场时习得此球种，并于1896年5月23日带领一高棒球队与横滨外国人俱乐部比赛，成功战胜对手。
NPB的代表性投手包括泽村荣治、金田正一、堀内恒夫、权藤博、金子千寻和武田翔太。MLB的代表性投手则有赛·扬（Cy Young）、桑迪·柯法克斯（Sandy Koufax）、诺兰·莱恩（Nolan Ryan）、鲍勃·吉布森（Bob Gibson）、克莱顿·克萧（Clayton Kershaw）及亚当·温赖特（Adam Wainwright）。

**滑曲球（Slurve）**
当投手的手臂角度偏斜时，投出的曲球会同时向下并向投手非惯用手方向变化。在最极端的情况下，曲球会呈现非常宽的横向变化。由于滑球（Slider）和曲球的握法几乎相同，投球动作也相似，因此这种曲球的变化方式与滑球非常相似，俗称为滑曲球（Slurve）。
曲滑球的旋转轴仍然与飞行路径大致垂直，但不同于12-6曲球，旋转轴不与地面平行。有些投手投出的曲球可能与滑球或曲滑球的差异不明显，甚至难以描述。这类曲球的另一种罕见称呼是 1-7 曲球（右投手）或 2-8 曲球（左投手），也被称为外曲球（Outcurve）或圆弧曲球（Roundhouse Curve）。

**横扫曲球（Sweeping Curveball）**
当曲球的旋转轴完全与其飞行路径垂直，并且仅产生纯侧旋时（右投手为3-9方向，左投手为9-3方向），这种曲球被称为 横扫曲球（Sweeping Curveball）、平曲球（Flat Curveball） 或 飞盘曲球（Frisbee Curveball）。扫掠曲球仍然会因重力下坠，但由于缺乏前旋，下坠幅度比12–6曲球或其他变化曲球小得多。
这种侧旋通常由侧投或较低的低肩侧投的手臂角度造成。但即使是手臂角度较高的投手，也可能因手指绕球侧面而非越过球体上方的动作产生完全侧旋。这种绕球的扭转动作被认为会对靠近手肘的手臂部位造成伤害。
NPB的代表性投手为杉浦忠，曾以侧投方式投出近乎水平弯曲的横扫曲球。

**弹指曲球（Knuckle Curve）**
弹指曲球（英：Knuckle Curve）是一种比普通曲球下坠幅度更大的球种。
投球时，将食指（或食指与中指）竖直置于球上，投球时透过弹动竖直的手指来施加旋转，或是将竖直的手指深入球体来制造旋转。无论使用哪种方式，弹指曲球的控球难度较高。
在日本，广田浩章于1980年代后期开始投此球种，但当时「弹指曲球」的名称尚未普及，广田本人也将其作为弹指球投出。NPB的代表性投手包括五十岚亮太、里克·范登赫克（Rick van den Hurk）和布兰登·迪克森（Brandon Dickson）；MLB中则以麦克·穆西纳（Mike Mussina）最为知名，此外佩德罗·马丁内斯、A.J.巴内特的强力曲球实际上也是弹指曲球的握法。另有投手如克雷格·金布雷尔（Craig Kimbrel），虽采用弹指曲球握法，但投出的球路更接近滑球或曲滑球。
尽管握球方式与弹指球相似，弹指曲球与弹指球完全不同。弹指球通过减少旋转来制造变化，而弹指曲球则依靠强烈的正旋转来产生曲线变化。

**宜野座曲球（Ginoza Curve）**
宜野座曲球是一种特殊的曲球，由冲绳县立宜野座高等学校棒球部总教练奥滨正所传授，其特征是强烈的纵向旋转。在第73届选拔高等学校棒球大会中，以21世纪枠身份出场的比嘉裕使用此球种，引起话题。
宜野座曲球透过内旋向外的动作，使用食指切割缝线以施加强烈旋转。奥滨正根据他曾经练习过的铁饼投掷经验开发出此球种。由于这种投法的特殊性，曾遭到「不合理」「易受伤」的批评，但奥滨认为：「投球后手臂自然向外侧展开，反而是普通曲球的内旋动作不自然，宜野座曲球是一种合理的投球方式。」
此球种成名后，每年最多有近50名教练拜访奥滨请教技术。然而，由于宜野座曲球需要长时间慢慢让投手掌握，因此在其他学校几乎未被普及。
截至2019年5月，奥滨正已58岁，接近退休年龄，并因肾脏疾病难以继续在私立学校执教。他对宜野座曲球技术的传承可能中断表示担忧。

**滑球、曲滑球与曲球的关系**
滑球的旋转轴几乎与球的飞行路径平行，类似于橄榄球或子弹的旋转，但会略微向上倾斜，指向12点方向。如果滑球的旋转轴指向1点或2点，则会变成滑曲球（Slurve）。
滑曲球通常是因投手在投掷曲球时用力过猛而缺乏细腻控制，导致在出手点稍微内旋而非完全外旋。相反，若投手在投滑球时出手点过度外旋，则可能出现带有曲球特征的滑球，俗称斜滑球（slurvy slider）。
如果滑曲球的球速与强力滑球（比快速球慢8～12公里/小时）相同，则可能具有更大的变化幅度。

**参考**
  Version 1: Candy Cummings was the inventor of the curveball-  Version 2: Fred Goldsmith: co-inventor of the curveball or pitcher who gave first recorded demonstration of the curveball?-  Aerodynamics of a Curveball in Navier-Stokes Flow date=20191206221922 -  How to Throw a Curveball date=20121010203628  – wikiHow page outlining technique