18 năm đã trôi qua, nhưng những người yêu bóng đá vẫn nhớ mãi cú sút phạt tưởng chừng như không thể xảy ra của Roberto Carlos, cầu thủ bóng đá người Brazil. Giờ đây, các nhà khoa học đã tìm ra những bí ẩn bên trong cú sút đó.

Lý giải khoa học về cú sút độc đáo của Roberto Carlos

Cú sút phạt độc đáo của Roberto Carlos đã tạo nên cú sốc trong trận đấu giữa đội tuyển Pháp và Brazil ngày 3/6/1997 trong khuôn khổ cúp Tứ Hùng, giải đấu chuẩn bị cho World Cup 1998. Trong những phút cuối, tuyển thủ người Brazil Roberto Carlos đã ghi bàn thắng khó tin từ một quả đá phạt. Từ khoảng cách 35 mét so với khung thành, Carlos đã sút bóng về phía góc phải. Nhưng khi ở trên không trung, bóng đột ngột chuyển hướng. Nó vòng xuống và hướng về phía bên trái khiến thủ môn Fabien Barthez sững sờ. Bóng nằm gọn trong lưới và tỷ số là 1 – 1.

Các nhà khoa học thuộc Đại học Bách Khoa tại Pháp đã mở rộng nghiên cứu về tính chất của các vật thể đang di chuyển trong chất lỏng, bao gồm cả những quả bóng trong thể thao, để giải thích bàn thắng này. Sử dụng một thiết bị bắn để đẩy bóng đi trong nước, họ đã nhận thấy đặc điểm của những quả bóng trong thí nghiệm giống hệt quả bóng trong cú sút của Carlos. Ban đầu khi mới được bắn ra, chúng lao đi trong nước theo một đường thẳng. Nhưng chúng ngay lập tức đổi hướng chỉ trong 1/1000 giây.

Hiện tượng trên xảy ra một phần là do hiệu ứng Magnus. Quả bóng lao về phía trước nhưng đồng thời cũng xoay tròn trên một trục vuông góc với hướng của chuyển động. Điều đó có nghĩa là trong môi trường nước, một bên của quả bóng chuyển động nhanh hơn so với bên còn lại tạo ra lực Magnus. Lực này làm cho đường đi của quả bóng hơi cong về phía chuyển động nhanh hơn.

Tuy nhiên, lực cản của môi trường xung quanh cũng làm giảm vận tốc quả bóng mà không tác động nhiều đến chuyển động xoay hay hiệu ứng Magnus. Do vậy, đường bóng càng cong và cuối cùng tạo ra một đường xoắn ốc, chứ không phải là đường cong từ trên xuống dưới như bình thường.

Với cú sút của Carlos, nghiên cứu chỉ ra rằng anh chỉ có thể thực hiện cú sút hoàn hảo này khi đứng ở một khoảng cách thích hợp. Cả khoảng cách và lực sút mạnh – khoảng 130 km/giờ – cung cấp cho quả bóng vận tốc cần thiết để lao về phía khung thành trước khi hiệu ứng Magnus tác động và khiến quả bóng xoay rồi bay vào lưới.

Dựa vào các thí nghiệm trong môi trường nước, các nhà khoa học đã lập một phương trình mô tả chính xác chuyển động của những quả bóng nhựa. Bằng cách thêm vào các dữ liệu như hướng ban đầu, tỉ trọng và vận tốc, họ có thể dự đoán chính xác quỹ đạo của các vật thể hình cầu lao đi trong nước.

“Ý nghĩa lớn nhất của nghiên cứu đó là hiện tượng bóng xoay có thể được áp dụng để điều khiển quỹ đạo của một vật thể đang bay theo một hướng xác định”, nhà vật lý học David Quéré của trường Đại học Bách Khoa tại Pháp nhận xét.

Nghiên cứu đã được đăng trên tạp chí New Journal of Physics.