Curling: Sporten som utmanar fysikens lagar

I curlingens värld har Sverige nyligen visat sin styrka med två guldmedaljer i OS, men bakom sportens eleganta yta finns ett fascinerande fysikaliskt mysterium som länge förbryllat vetenskapsmän och entusiaster.

Det handlar om den märkliga rörelsen hos curlingstenen – ett fenomen som tycks trotsa fysikens grundläggande lagar. Den 19 kilo tunga granitklumpen uppvisar ett till synes motsägelsefullt beteende: när den skjuts iväg med en medsols rotation vrider den sig åt höger, och med en motsols rotation böjer den av åt vänster.

Detta beteende har förbryllat forskare i decennier eftersom det strider mot vad klassisk fysik skulle förutsäga. Enligt traditionella friktionslagar borde en roterande kropp som glider på en yta böja av i motsatt riktning mot rotationen – precis tvärtom mot vad som sker på curlingbanan.

Fenomenet, som kallas för ”curl” inom sporten, har varit föremål för intensiv vetenskaplig forskning. Flera teorier har presenterats genom åren, men ingen har fullständigt kunnat förklara mekanismen bakom stenens oväntade bana.

En framträdande teori som utvecklats av forskare vid Uppsala universitet föreslår att förklaringen ligger i den unika kontakten mellan stenens undersida och isen. Till skillnad från en vanlig glidande kropp har curlingstenen en konkav undersida som endast nuddar isen i en smal ring runt kanten.

”Det handlar om ett komplext samspel mellan mikropunkter där stenen faktiskt har kontakt med isen”, förklarar Erik Andersson, fysiker och curlingentusiast. ”När stenen roterar skapas olika friktionsmönster i framkant och bakkant av denna kontaktring, vilket leder till den överraskande rörelsen.”

Den kalla och preparerade curlingisen spelar också en avgörande roll. Innan match sprutas vattendroppar på banan som fryser till små upphöjningar, så kallade ”pebbles”, vilket minskar kontaktytan ytterligare och skapar ett unikt friktionsmönster.

Nyare forskning från Kanada och Skottland, två länder med stark curlingtradition, pekar på att fenomenet även involverar en process där stenens rotation faktiskt polerar isen framför sig på ett asymmetriskt sätt, vilket skapar en självförstärkande effekt på stenens bana.

Mark Shegelski, fysikprofessor vid University of Northern British Columbia, har ägnat mer än 20 år åt att studera curlingfysik. ”Vad som gör curling särskilt intressant ur ett fysikaliskt perspektiv är att det kombinerar flera komplexa processer – friktion, rotation, termodynamik och materialvetenskap – i ett till synes enkelt system,” säger han.

För elitspelare som de svenska OS-guldmedaljörerna är denna fysik inte bara teoretiskt intressant utan ett praktiskt verktyg. Genom att förstå och förutse hur stenen kommer att röra sig kan de planera komplicerade spel flera drag i förväg, likt schackmästare.

Niklas Edin, en av Sveriges mest meriterade curlingspelare, har tidigare i intervjuer framhållit vikten av att förstå isens egenskaper. ”Olika isförhållanden kan drastiskt förändra stenens beteende. En temperaturskillnad på bara en grad kan göra enorm skillnad för hur mycket stenen curlar.”

Det märkliga fysikaliska fenomenet bidrar även till sportens strategiska djup. Möjligheten att kröka stenarnas banor gör att spelare kan navigera runt hinder och nå områden av banan som annars skulle vara omöjliga att nå med en rak bana.

Forskare fortsätter att undersöka curlingfysikens hemligheter, och nyligen har datorsimuleringar och höghastighetskameror använts för att fånga de mikroskopiska interaktionerna mellan sten och is med större precision än någonsin tidigare.

För gemene man som följer curling under OS eller VM är det kanske inte nödvändigt att förstå de exakta fysikaliska principerna bakom stenens rörelse för att uppskatta sporten. Men det faktum att något så till synes enkelt som en glidande sten fortfarande utmanar vetenskapliga principer, visar på naturens komplexitet även i vardagliga sammanhang.

Curling förblir därmed inte bara en framgångsrik sport för Sverige utan också ett fascinerande naturvetenskapligt fenomen där elegans och fysikalisk komplexitet möts på den blanka isen.