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博爾特與劉翔們的終極速度猜想
 
來源:經(jīng)濟參考報

作者:新華社記者 潘治 賈文軍

發(fā)布日期: 2008-08-16

新華社記者 郭大岳 攝

  博爾特、蓋伊、鮑威爾,他們是當今男子百米的頂尖高手;劉翔、羅伯斯,他們是目前男子110米欄的佼佼者。此外,他們還有個共同的稱號——“飛人”。
  8月15日,北京奧運會田徑項目的比賽終于拉開帷幕。
  “飛人”聚集鳥巢,開始他們飛翔的精彩對決。
  速度,是對奧林匹克格言“更快、更高、更強”最直白的詮釋;速度,是人類原始而恒久的追求。
  那么,人類競速的極限何在?

96年提高0.88秒

  1912年7月6日,美國人唐納德在瑞典斯德哥爾摩創(chuàng)造了10秒6的百米紀錄。1960年,西德運動員阿明將百米紀錄鐫刻在10秒整的門檻上。跨越這短短0.6秒的時間,人類用了48年。
  31年之后,美國傳奇人物劉易斯憑借9秒86的成績,首次將百米紀錄帶入9秒9之內(nèi);八年之后,同為美國人的格林以9秒79的成績,讓百米紀錄再度突破了一個1/10秒的關卡;2008年5月31日,牙買加名將博爾特以9秒72的成績,讓百米紀錄又一次刷新。
  從1912年到2008年這近百年的時間里,斗轉(zhuǎn)星移,百米紀錄不過提高了0.88秒。
  相對于百米賽跑而言,110米欄的項目受到諸如上欄、過欄、欄間跑等技術因素的影響,其世界紀錄的提高更加艱難。從美國人米爾布恩1972年創(chuàng)造的13秒24到英國人杰克遜1993年創(chuàng)造的12秒91,21年間這一紀錄才提升了0.33秒;13年后,劉翔用12秒88的成績讓杰克遜的紀錄作古;古巴小將羅伯斯則在今年6月將這一紀錄再度提高了百分之一秒。

ATP,競速能量之源

  提高速度的因素,并非是身高腿長。正如德國法蘭克福大學體育科學研究所魯丁格·普萊斯博士指出的,雖然腿長能使步距增大,但這和步頻之間有一定的反比關系,身高腿長不是跑得快慢的決定因素,真正的決定因素有兩個:神經(jīng)和肌肉,即神經(jīng)系統(tǒng)對肌肉運動的控制和肌肉對這種控制的反應。
  在普萊斯看來,這兩個因素都是天生決定的,因此并非人人都能跑得很快。從這個意義上說,“飛人”多數(shù)是天才。而訓練的作用,只是提高肌肉的力量和快速運動中各肌群的協(xié)同作用。普萊斯的理論,解釋了為何相同身材的人有人跑得快,有人跑得慢。
  但是,人類最快到底能有多快?從另外一個角度來看,這一極限還受到ATP(三磷酸腺苷)的限制。打個比方說,人類奔跑的速度極限好比開車出行的距離極限,神經(jīng)和肌肉分別如同駕車者的技術和車輛的性能,但車輛最終能開多遠還要看車里的油,人到底能跑多快還要看人體能量之源ATP。
  從生化角度而言,人體內(nèi)的能量供應系統(tǒng)分為若干種不同方式,當人們從事不同運動項目的時候,人體會根據(jù)運動方式、強度、持續(xù)時間等因素以不同方式供應能量。而在百米跑這樣的項目中,人體供能最基本的直接能源物質(zhì)就是ATP。生物學家根據(jù)ATP的合成和釋放速度計算出,人類百米跑的時間應該在10秒左右。

9秒29?12秒38?

  顯然,要想精確知道人類速度的極限困難重重。因為除了人體自身的主觀因素,許多客觀因素的影響也無法忽視。首先,從跑鞋到運動衣,以及跑道的材質(zhì)和鋪設的好壞等,均對速度有一定的影響;其次,計時工具的精準也對速度的測定有微小而重要的影響。
  再者,目前對于風速和海拔等地理因素的影響還沒有定論。美國科學家喬舒亞·斯皮格爾曾經(jīng)測算出,每秒2米的正向風速對于110米欄選手的貢獻為0.19秒;625米高的海拔則能幫助110米欄選手將成績提高0.03秒。根據(jù)相關測算,美國名將蓋伊今年在風速每秒4.1米的情況下跑出百米9秒68的成績,其中風速的貢獻為0.18秒。但美國隊教練哈維·格蘭斯說:“沒有人真正知道風速的影響到底有多少。”
  那么,避開所有復雜因素,僅在現(xiàn)有條件下而言,人類速度極限究竟是多少?
  借助一堆數(shù)理模型和計算公式,科學家們給出了結(jié)果。
  荷蘭蒂爾堡大學的約翰·艾因馬爾說:100米的極限是9秒29;110米欄的極限是12秒38。
  法國IRMES研究所的讓-弗朗索瓦·圖桑也說,100米的極限是9秒29。
  根據(jù)圖桑的研究,目前各項目中游泳紀錄提高空間較大——北京奧運會上各路好手在“水立方”刀切豆腐般頻創(chuàng)世界紀錄的事實似乎驗證了他的結(jié)論,但他認為徑賽項目紀錄已經(jīng)逼近極限!2027年,一半運動項目的紀錄將達到人體極限;2060年之后,人類很難再創(chuàng)造任何項目的新紀錄!
  而德國著名醫(yī)學專家布洛赫的研究更加令人心動:“人類應該可以用9秒50跑完100米,”他說,“不過究竟能否做到,我也不知道!
  還有科學家樂觀地認為,隨著科技的發(fā)展,借助于基因改造與生物工程等成果,人體的性能將不斷得到提高,人類的終極速度也將被不斷刷新。
  然而,這一切都只是未經(jīng)證實的猜想,而且實際上,這一猜想命題本身,似乎也根本無法驗證。
  但我們知道,人類對于速度的追求,永遠沒有終點。

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