人類百米短跑極限成績是6秒?
人類百米短跑極限成績是6秒?
一年前,烏塞恩?博爾特在北京的奧林匹克運動會上創下百米9.69秒的世界紀錄,一位美國教授說,如果他在70米後沒有東張西望,足可以衝出9.55秒的驚人成績。不過,那場較量也因美國選手Tyson Gay的缺席而留下了懸念。如今,在上次表演結束的一周年紀念日,博爾特又在柏林世界田徑錦標賽上把自己的記錄縮短了0.11秒——非常接近美國教授的大膽預期。人們稱他是「一個傳奇」,跑到90米,他知道一塊新金牌已然到手,竟用最後十米的時間檢查對手跑到哪裡了,然後扭頭看成績牌,結束後還和隊友一起裹起國旗,真像北京一幕的重演。
可憐的Tyson Gay屈居第二,他說他很高興,博爾特的表現讓他知道自己也可能跑到9.5秒,可惜這次還沒能夠……和博爾特並駕齊驅幾十米,逼出了對手的新成績,自己成績也不壞,要是放在一年零一天前,便是「新的世界紀錄」了。
一如以往,運動員每次將人類的潛力再釋放出一點,旁觀者都忍不住問:人還能跑快多少?
最大手筆的預測是百米6秒。曾經有位記者問生物動力學家Peter Weyand,你說人有一天能在6秒內跑完百米么?專家回答:「獵豹反正可以。」「那你說人呢?」「這……我們人和獵豹有相似的肌肉……」記者說:「恩,人類百米極限成績是6秒,我覺得這麼預測挺保險的;可是Weyand博士好像不願意和我一夥兒。」
博爾特啊,既然你有獵豹的肌肉,為什麼只跑出人家二分之一的水平?事實上,做出6秒預測的人忽視了許多問題,我們一直嫉妒獵豹的速度,10年前,科學家終於按捺不住,將這位短跑能手大卸八塊,尤其對它的腿部肌肉進行了拆卸和分析。他們發現,雖然在極好的情況下,人類快速收縮肌細胞的比例可以達到70%,確實和獵豹相仿,但獵豹的糖原分解速率卻至少是人的兩倍,它們體內其它掌管能量利用的酶活性,也是人類望塵莫及的。
看過生理差異,再從物理原理的角度來說。速度受到體重和肢體對地面發力的雙重限制。雖然博爾特力大無窮,可以在1/10秒的時間內以體重4、5倍的力量擊地,然而,男子獵豹短跑選手才不過80斤重,博爾特和它一比儼然成了大胖子!更不要說獵豹可以四足發力——看來,人既然把直立行走標榜成一種榮耀,就要承受這種能力帶來的損失。
利用生物動力學來預測極限速度似乎不定因素不少,數學家們則採取了一種幕後作戰的工作方式,他們不用學習人體結構,也不用了解生理學常識,而是待在電腦前,將歷史上人類創下的速度記錄擬合成分段對數曲線,這條曲線的走勢即告訴了他們「極限」的數據,如果隨著時間的推進產生了新數據,他們只需將之加入,重新計算,然後,被修正的曲線又會將修正後的極限速度告訴他們。
許多生物學家對此不屑一顧,「一條沒有生命的曲線,既沒有考慮發展的科技,也沒有考慮營養和訓練方法的進步,如何能同我們那些精確複雜的分析同日而語?」然而數學家也有自己的辯駁:這條曲線實際上已經將歷史上發生的種種變故記錄進來,比如,運動員的訓練從一周2次變為3次,再加到4次、5次,世界紀錄也隨之一次次上升再達到極值,再比如「違禁藥物」這個概念的誕生,給世界紀錄的產生加上了一定的限制……所有這些因素才造就了曲線的形狀;而像這樣值得考慮的因素太多了,生物學家們根本無法全都考慮進來進行準確推算。事實上,數學家的方法已經在跳遠等項目上贏得了人們的信服。
即使如此,人們在闡釋曲線時還是得留個心眼兒,畢竟大名鼎鼎的《自然》雜誌就在三年前刊登過一篇論文,文中根據擬合曲線預測:由於女子百米成績進步趨勢太顯著,因此女子總有一天會跑過男子,這一論斷自然在運動員界成了一條笑料……
說到這兒,讓人不禁想起Weyand的一句話:「單從『極限』的定義來看,極限速度就是不可知的。」
鬧不好很多年後,運動員已經學會四足跑路,那時生物學家即可以把人類同豹子擺在同一條起跑線上進行科學比較;說不定未來的比賽將明確規定:「參賽運動員只能雙足著地」呢。
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