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以科学的视角看体育

以科学的视角看体育

作者: 叽哥的黑板报 | 来源:发表于2018-04-21 19:48 被阅读0次

    每隔四年,世界上都会有一次最为盛大的天才聚会——奥运会。今年虽不是奥运年,也有一场能与之媲美的体育盛事,世界杯。

    曾有朋友问我,电视上哪个频道的天才最多?我回答:“江苏卫视的最强大脑?”。他笑了笑,说道:“这可是一个综艺节目。”这个回答的确让我语塞。综艺节目对观赏性、收视率的看重,远比真实性高。曾经最强大脑节目组,在魔方比拼中,因提升观赏性而造假。搞出魔方听音盲拧这种无厘头的项目,遭到魔方界的一片骂声。

    他继续说道:“CCTV5才是天才云集的频道,一个人从市队到省队,从省队到国家队,再到国际比赛,层层选拔,优胜劣汰,往往只有冠军才能被媒体热捧,让大众所知,在这个竞争环境下,留下来的难道不是天才吗?”我点头说是。因为他的逻辑的确很对,体育赛事虽不能说绝不造假,单论真实性,的确比综艺节目高出几个量级。

    虽然我们的价值观念中看重努力更甚于天赋。但我看到更多的是对天才的崇拜,而不是对努力的人。或许还有不少自认为是努力者的天才并不自知呢。

    没错,努力的确很重要,人与人之间个体差异其实很小,稍微努力一点,能拉开很大的差距。换句话说,就是起初阶段努力的边际收益很高,随着水平的提高,收益越来越低。普通人进行一百米短跑时,能15秒完成,算是很优秀了。从15秒跑进13秒,缩短两秒,靠不懈的努力是可以做到的。越是逼近极限,想要获得一点点提升都是极难的。

    还记得历史上,第一次跑进11秒,是在1867年,英国运动员威廉姆斯创造的。而之后不断的有新的成绩不断刷新着这个人类的极限。这个速度几乎是每10年就减少0.1秒。之所以记录刷新的如此之快,很大程度在于训练工具、装备的完善,训练方法更加科学合理。更重要的是运动员的天赋。

    这也让我对这些运动员产生了兴趣,我想看看,上帝给他们的眷顾到底到了何种程度,用科学的方法看看,他们为什么这么强。冠军运动员天赋高在哪里。

    最能体现出人类速度的极限的项目无疑是百米短跑了,也是关注度最高的项目之一。在牙买加人阿萨法·鲍威尔(博尔特的师兄)崛起前,百米短跑一直是美国队的舞台。在博尔特横空出世后,百米短跑便是他一个人的表演。

    在说博尔特之前,先聊聊他的师兄,阿萨法·鲍威尔。鲍威尔最大的特点是,起跑后具有极强的爆发力加速,他可在15米处加速至10.9米/秒,到35米处,可以加速至11.4米/秒。这个起跑加速能力,连博尔特也得汗颜。要知道为什么鲍威尔爆发加速能力为何如此之强,我们先要对力学有些许了解。

    从科学上看加速的大小,由“蹬地力量的大小”乘以“发力时间的长短”所得到的“冲量的大小”所决定。通俗的说法

    就是,蹬地的力量和时间越大,所得到的“冲量”越大,加速也就越快。

    鲍威尔超强的加速能力,跟他蹬地时间有很大关系,他相比亚洲顶级选手,蹬地时间要高出1.4倍,从而使“冲量”变大。这种方法并不是所有人都适合使用,鲍威尔之所以可以,在于其臀部的“臀大肌”与“大腿后肌群”非常强韧的缘故。有数据表明,负责上半身与下半身联动的“腰大肌”的强韧与起跑能力有关。鲍威尔“腰大肌”的横截面积也是亚洲选手的两倍以上。如此异禀的天赋,是不是如同上帝打造出来的短跑机器?可惜他已是明日黄花。

    现在的百米短跑世界纪录保持者,已经算得上家喻户晓了,他便是尤赛恩·博尔特。博尔特恰恰与鲍威尔不同,他真正厉害在于他后60米的速度。超过60米仍然可以持续加速,其速度可以达到每秒12米以上。我们在看博尔特比赛视频时,也可以发现,前50米几乎拉不开差距,60米以后就能看出明显的差距了。博尔特是靠什么傲视群雄的呢?

    首先,博尔特的跑法较特别,他的跑法是以骻关节为中心,以腿做“振子”来回摆动,他们并不依靠膝盖或足腕的力量,他们的大腿在身体后面,这样的跑法,会使身体跟快的向前拉。这种跑法比传统的跑法要更快。当然这种跑法并不是人人可以使用的,它对“髂腰肌”和促进髋关节运动肌肉群

    的要求很高,博尔特恰好这些肌肉都十分发达。

    博尔特想要达到12米每秒的速度,光靠肌肉和跑法是不足以实现的,最大的秘密在于“跟腱”。“跟腱”是将小腿肌肉与脚后跟骨头相连的组织,它主要是由胶原质的蛋白组成,与肌肉需要能量进行伸缩发力不同的是,它的伸缩不需要能量的参与。

    我们从上文得知,冲量大小决定加速能力,但在高速奔跑过程中,脚的蹬地时间是非常短的,这便产生了一个矛盾。要获得较大的肌肉力量,得靠肌肉快速收缩。但脚触地频率越高,肌肉收缩时间越短,发出的力越小。这会导致蹬地力量大减,速度变慢。博尔特的特殊之处便在于,他的跟腱极长极硬,跟腱越长,越能产生较大的伸缩,跟腱越硬,肌肉的伸缩越快。发达的跟腱就如同在小腿肌肉中安装了一个弹簧。所以他能在短时间内高频率的用很大的力气去蹬地。

    非洲裔的跟腱普遍比亚洲裔的发达,我们从电视中所看到,跑步、篮球这类运动,都是黑人主导的运动,并不是没有原因的。跟腱的发达程度直接影响跑步与弹跳。

    或许你感觉不对,为什么跳高没有被黑人统治呢?

    因为跳高是把横向速度转化为上升速度的运动,他依靠的是助跑产生的力量,以背越式的方式过杆。很少依靠弹跳力获得上升力。如果比的是立定跳高,还是黑人的天下。

    随着科技的发展,训练方式更加科学,训练装备更加先进,可预见的是,记录一定会被继续刷新。难以预见的是,未来的基因编辑技术,会对体育赛事产生什么样的冲击。这些都是我很好奇的 。也是我下次会讲到的内容吧。

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