Per volare, gli aeroplani di solito necessitano di una superficie il più possibile liscia e di un corpo aerodinamico, mentre le palline da golf sono esattamente l'opposto, con circa più di 300 piccole scanalature sulla loro superficie. Perché le palline da golf sono progettate in questo modo?
Le "scanalature" permettono alle palline da golf di volare più in alto e più lontano. Tra tutti gli sport di palla popolari nel mondo, il golf è uno dei più antichi, con una storia di 500-600 anni. Le prime palline da golf erano fatte di legno, poi sono state sostituite da palline cucite in pelle e riempite di piume. Tuttavia, queste palline avevano un grosso svantaggio: quando venivano colpite e finivano nell'acqua o si inumidivano a causa della rugiada, il loro peso variava notevolmente. A partire dal 1845, sono state introdotte delle palline lisce, pressate in gomma o plastica, che avevano il vantaggio di non aumentare di peso quando bagnate. Tuttavia, è emerso un altro grosso problema: dopo ogni colpo, la distanza di volo della pallina si riduceva drasticamente. Le palline in pelle originale, sebbene più ruvide, volavano più lontano. Perché una superficie liscia riduce la distanza di volo? In seguito, si è scoperto che la progettazione della superficie della pallina era molto importante!
Inizialmente, si riteneva che l'aria fosse priva di viscosità, ossia di attrito. Gli scienziati chiamano questo fluido privo di viscosità "fluido ideale". Secondo la teoria, gli oggetti che si muovono in un fluido ideale non dovrebbero incontrare resistenza. Tuttavia, questo è in netto contrasto con quanto osservato nella realtà, poiché la resistenza che gli oggetti incontrano nell'aria è assolutamente irrisoria. Il primo a riconoscere questa contraddizione fu lo studioso francese D'Alembert, motivo per cui questo paradosso è noto come "Paradosso di D'Alembert". La ricerca della distanza di volo delle palline da golf iniziò da qui.
Quando una pallina da golf vola a velocità ridotta, le molecole di fluido vicino a essa si muovono praticamente lungo la superficie della pallina, e la resistenza che la pallina incontra è dovuta principalmente alla viscosità del fluido. Tuttavia, quando la pallina vola a velocità più elevate, dietro di essa si forma un vortice simmetrico. Dopo un certo percorso, le molecole di fluido vicino alla pallina si allontanano dalla sua superficie, un fenomeno noto come "separazione del bordo". La separazione del bordo si verifica sempre in concomitanza con il vortice. Al centro del vortice, la pressione è più bassa e, se un oggetto si trova all'interno di un grande vortice marino, verrà risucchiato al suo interno. Questo fenomeno è stato rappresentato in molti film catastrofici. Dietro la pallina, il vortice centrale ha una pressione molto bassa, mentre davanti alla pallina la pressione è più alta. A causa di questa differenza di pressione, la pallina subisce una forte resistenza. In generale, quanto più velocemente vola la pallina, tanto prima si verifica la separazione del bordo e tanto più grande è l'area del vortice dietro la pallina, con una conseguente maggiore resistenza dovuta alla pressione. In sostanza, la separazione del bordo della pallina in volo è dovuta alla viscosità del fluido.
Sulle palline lisce, a causa della precoce separazione del bordo, la resistenza dovuta alla differenza di pressione tra davanti e dietro è molto elevata, per cui le palline da golf, dopo essere passate dal cuoio alla plastica, hanno visto una drastica riduzione della distanza di volo. Per questo motivo, le palline da golf "a scanalature" generano dei piccoli vortici vicino alle scanalature, e poiché le molecole di fluido vicino alla pallina vengono attratte dai vortici, il punto di separazione del bordo viene ritardato di molto. Di conseguenza, l'area del vortice dietro la pallina è molto più piccola rispetto a quella formata da una pallina liscia, con una conseguente riduzione della resistenza dovuta alla differenza di pressione. Una pallina di golf liscia vola al massimo per decine di metri, mentre una pallina "a scanalature" può volare per oltre 200 metri. È evidente che l'effetto riduttivo della resistenza delle palline da golf "a scanalature" è molto evidente.