Hogyan lép be a futball-világbajnokságba a valószínűség, és milyen az ideális labdaalak? Ezek a kérdések a vb idején igencsak aktuálisak. A futball mára már lényegesen több szép játéknál, bőséges hozamú üzlet is, és általa kialakult egy gyorsan fejlődő tudományág: a futballfizika.

A nagy labdavarázslók aligha ismerték a Magnus-törvényt, amikor elképesztő és váratlannak tűnő lövéseikkel a meglepett kapus fölött a hálóba találtak. Heinrich Magnus német fizikus 1853-ban írta le a nagy sebességű pörgő objektumokra, például ágyúlövedékekre vagy gránátokra érvényes tételét. Ezzel magyarázható, hogy az akár 100–120 km/ óra sebességgel kilőtt labda „menet közben” újabb lökést és irányváltást kap, és így történhet, hogy a látszólag félresodródó gömb mégiscsak bejut a kapuba. A nagyon leegyszerűsített magyarázat: a haladási iránnyal szemben pörgő labda egyik felületén szívás, az ellentétes oldalán pedig túlnyomás keletkezik, és ez röpíti – némileg hasonlóan a repülőgépszárnyakon keletkező felhajtóerőhöz – különös pályán az évkönyvekben és a szurkolók emlékében arany betűkkel jegyzett lövést.

A tudósokat más kérdések is izgatják. Egy, a futball fizikájával régóta foglalkozó német fizikaprofesszor, Metin Tolan, aki egy matematikai formulát is kidolgozott, mely szerint Németország győz a mostani világbajnokságon, egyebek között azt is vizsgálja, miért éppen tizenegy emberből áll egy csapat? „Azért, mert ebben a létszámban átlagosan olyan távolságra kerülnek egymástól a játékosok, hogy az ellenfél emberei elegendő nyomást tudnak gyakorolni a labdát vezető játékosra, másrészt viszont a labdával futónak elegendő ideje marad tervszerű akció véghezvitelére” – fejti ki.

Az is izgalmas kérdés, vajon miért éppen a futball lett a legnépszerűbb labdajáték? Hiszen ott a kézilabda vagy a jégkorong, azok miért maradnak el tőle, holott bennük ráadásul lényegesen több gól esik? Egy amerikai fizikus, a statisztikus tudományokkal foglalkozó Los Alamos-i Eli Ben-Naim szerint az az ok, hogy a futballban a legkedvezőbb a véletlen és a bizonyosság keveréke. Ben-Naim az állítását különféle labdajátékok (a hagyományos futballon kívül rögbi, baseball, kosárlabda, jéghoki) több mint 300 ezer meccsének tanulmányozására alapozta. Főleg a zavaró tényezők érdekelték, az például, hogy milyen gyakran nyertek esélytelen csapatok. Ha nem lennének ilyen valószínűségi zavartényezők, ha mindig a papírforma jönne be, rendkívül unalmas lenne a játék. Valószínűségszámítással kimutatta, hogy az eredményei alapján az ellenfelénél feleolyan jó csapatnak még mindig 26 százalékos a győzelmi esélye. Az is fontos, hogy a futballmeccseken viszonylag kevés gól esik, átlagosan három. Ezzel szemben a kézilabda esetében ez az átlag 50, és emiatt számításai szerint egy feleannyira jó csapatnak csupán 0,7 százalék a győzelmi esélye. Kérdés persze, hogy ez a számítás a valóságban mennyire jön be.

Metin Tolan szerint a labdarúgás mechanizmusa a radioaktivitáshoz hasonlítható. Mindkét esetben bizonyos, hogy be fog következni egy esemény (az egyiknél gól esik, a másiknál részecske szabadul ki), de hogy ténylegesen mikor, és milyen időközökkel, azt csak valószínűséggel lehet megjósolni. Az eredményt – a gólt – egyébként számos tényező zavarhatja, mint például a kapufa vagy egy mellélövés. Martin Lames német sportkutató például kimutatta, hogy Európa legjobb ligáiban a góloknak mintegy 39 százaléka nem előre megtervezett akcióból, hanem véletlenek összjátékából keletkezik. Mondhatni tehát, hogy a legfontosabb kapuvédő a véletlen, amelynek a szerepe azonban sokkal kisebb, kiegyenlítettebb a körmérkőzéseknél (amilyenek a nemzeti bajnokságok), mint a világbajnokság nyolcaddöntőitől kezdve a kieséses mérkőzéseknél.

A futball-labda eleinte úgy nézett ki, mint a mai röplabda vagy vízilabda, azaz hosszúkás szeletekből varrták. Akkor lett pettyes, amikor 1960-ban egy magyar mérnök, Lévay József (1924–2008) rájött: hogyan lehet ötszögekből és hatszögekből összevarrni. Ezenfelül a bőrszeletek alábélelése is az újítások közé tartozott. A több panelből összevarrt labda így kerekebb lett, az alábélelésnek köszönhetően pedig a marhabőr, ha beitta a vizet, nem deformálódott olyan mértékben, mint korábban. A simontornyai bőrgyárból látták el ilyen új mintázatú kézzel varrott bőrlabdákkal az egész világot.

Milyen teszteken kell megfelelnie a FIFA-mérkőzéslabdának? Kerületteszt, a gömb alak megőrzésének vizsgálata, a súly tesztje, vízhatlansági (vízfelvételi) teszt, az alak és a méret megtartásának tesztje (tartós terhelés alatt), a nyomásveszteség tesztje, a visszapattanás tesztje. Fontos szempontként jelentkezik, hogy a labda minél tovább őrizze meg eredeti külsejét. Az első világbajnokságokon használt labdák színe kötelezően barna volt (az elkészítés technológiája akkor még nem tette lehetővé más színű labdák előállítását), a száját fűzővel kötötték meg. 1951 óta már hivatalosan is használtak fehér labdákat, de a barna labda még vagy húsz évig uralmon és pályán maradt, de már nem volt szája, hanem a levegő nyílását önzáró tömőcsonk biztosította. A fehér színt végül a televíziózás elterjedése tette általánossá, hogy a fekete-fehér készülékeken is jól látható legyen.