黃　祺

“目前科技在體育中的應(yīng)用是合適的,科技讓強(qiáng)者更強(qiáng),而不是讓沒有能力的人獲得好的成績?”

爭奪幾百分之一秒

是什么使中國乒乓球隊(duì)所向披靡?為什么東亞乒乓球水平強(qiáng)于很多西方國家?大衛(wèi)·詹姆斯給出的答案是,東亞國家運(yùn)動員首先使用了帶膠墊的乒乓球拍,這讓他們球技提高的速度大大快于西方運(yùn)動員,使用更先進(jìn)的器械,使東亞乒乓球隊(duì)至今保持世界領(lǐng)先的地位?

英國謝菲爾德海蘭姆大學(xué)的專家大衛(wèi)·詹姆斯專攻空氣動力學(xué)在體育中的應(yīng)用,所以,他善于從體育比賽中發(fā)現(xiàn)科技的影子?大衛(wèi)的學(xué)識應(yīng)用在體育比賽中有一個(gè)成功的例子,他參與了場地自行車空氣動力學(xué)的研究,那些經(jīng)過改進(jìn)的賽車手裝備幫助英國運(yùn)動員提高了競賽成績?“這位運(yùn)動員是雅典奧運(yùn)會自行車比賽金牌獲得者,我非常榮幸地說,這個(gè)車是我設(shè)計(jì)的?”在英國駐華大使館文化教育處“科學(xué)咖啡館”的活動上,大衛(wèi)指著投影屏幕上的照片,臉上寫著得意?

大衛(wèi)對自行車的改造,細(xì)小到車架與輪子之間的螺栓?從電腦模擬的畫面看,過去非流線型的節(jié)點(diǎn)處,空氣流過時(shí)產(chǎn)生了漩渦,漩渦會制造阻力?將節(jié)點(diǎn)改為流線型后,電腦上顯示出了流暢的空氣流動線路?

哪怕只是提高幾百分之一秒的速度,大衛(wèi)和他的團(tuán)隊(duì)也不遺余力?不僅如此,科學(xué)家還要為運(yùn)動員量頭定做獨(dú)一無二的頭盔?“我們同時(shí)也對運(yùn)動員本身進(jìn)行了一些研究,主要是根據(jù)每個(gè)運(yùn)動員的骨骼構(gòu)造,看什么樣的頭盔是更適合他們的頭形?”大衛(wèi)說,如果每一項(xiàng)很細(xì)微的設(shè)計(jì),都能夠節(jié)省幾百分之一秒的話,上百處?上千處的細(xì)節(jié)加在一起,提升的速度就意味著金牌和銀牌的區(qū)別了?

“看看我們英國自行車隊(duì)引入的科學(xué)設(shè)計(jì),就可以表明我們的科學(xué)技術(shù)對運(yùn)動產(chǎn)生多么大的推動作用?英國隊(duì)是奧林匹克歷史上最成功的自行車運(yùn)動隊(duì),他們所獲得的獎(jiǎng)牌之多也是前所未有的?”大衛(wèi)的話一點(diǎn)也沒有夸張科技在體育競賽中的作用?

很難想象,如果我們還在使用上世紀(jì)40年代那種笨重的足球,球員必須穿著鞋尖帶有鋼板的球鞋,還有多少人會為世界杯瘋狂?現(xiàn)在的足球使用了輕盈而具有彈性的材料,如今的問題是,能不能變得更輕?2006年德國世界杯足球賽上,阿迪達(dá)斯公司新推出的比賽用球的球面接縫比普通足球要小很多?球員們發(fā)現(xiàn),這個(gè)球在空中運(yùn)行時(shí)會發(fā)生偏轉(zhuǎn),不容易判斷球的運(yùn)行軌跡和落點(diǎn)?要解決這個(gè)麻煩,當(dāng)然又是科學(xué)家的事情?

科技,已經(jīng)武裝到奧運(yùn)會運(yùn)動員的眼睛?在上海強(qiáng)生視光學(xué)苑,記者體驗(yàn)了即將應(yīng)用在中國奧運(yùn)會運(yùn)動員身上的視覺技能培訓(xùn)?足球場上,每一位球員必須掌握其他場上隊(duì)員的位置,用以決定自己的動作?一臺儀器也能模擬這種能力,測試者雙眼盯住前方墻上中心亮點(diǎn),手握像游戲機(jī)手柄一樣的方向感應(yīng)器,用余光判斷亮點(diǎn)周邊何處小燈點(diǎn)亮,然后用手中的感應(yīng)器記錄?

球類運(yùn)動員還必須準(zhǔn)確判斷球的運(yùn)動速度,像排球運(yùn)動員,需要依據(jù)排球的運(yùn)動速度來決定何時(shí)出手?另一臺儀器就模仿了這種能力?一排小燈,按照電腦事先設(shè)定的速度依次從頭到尾點(diǎn)亮,測試者在他認(rèn)為最后一盞小燈亮起的時(shí)間按下感應(yīng)按鈕,顯示器上立即顯示出按鍵和真實(shí)亮燈時(shí)間之間的誤差?

“視覺問題不應(yīng)該成為運(yùn)動員的障礙?”負(fù)責(zé)整合完善這套視覺訓(xùn)練系統(tǒng)的霍華德·珀賽爾博士說,過去,人們以為只有射擊一類的運(yùn)動才要求運(yùn)動員有非凡的視覺能力,現(xiàn)在,大家意識到,幾乎所有運(yùn)動都需要良好的視覺能力,比如游泳運(yùn)動員,需要準(zhǔn)確地判斷泳池兩端與自己的距離,從而決定何時(shí)準(zhǔn)備轉(zhuǎn)身和加速?

加拿大一所大學(xué)完成的研究發(fā)現(xiàn),他們跟蹤了冰上速滑運(yùn)動員在比賽中眼部的運(yùn)動,成績優(yōu)秀的運(yùn)動員,眼睛總是看著左前方,而差一些的運(yùn)動員,眼部的控制能力就要差一些?霍華德·珀賽爾認(rèn)為,就像身體其他部位的肌肉需要訓(xùn)練一樣,眼部的6塊肌肉也應(yīng)該得到專門的訓(xùn)練,而這些針對不同運(yùn)動項(xiàng)目運(yùn)動員的視覺訓(xùn)練,可以提高運(yùn)動員的視覺能力?不久以后,中國入選奧運(yùn)的運(yùn)動員就可以在國家體育總局訓(xùn)練基地內(nèi)的北京運(yùn)動視覺中心得到這一方面的訓(xùn)練?

科學(xué)家們所改變的

“運(yùn)動比賽中引入科技,是不是制造了不公平呢?”大衛(wèi)提出問題?為了提高英國自行車隊(duì)的成績,大衛(wèi)和他的團(tuán)隊(duì)耗費(fèi)了6年的時(shí)間,其中的資金投入,不是所有的國家都能夠承擔(dān)的?

如果世界上有兩個(gè)劉翔,一個(gè)穿量身定做的高級跑鞋,一個(gè)穿普通的跑鞋,穿普通球鞋的劉翔會跑得更快嗎?面對這個(gè)有趣的假設(shè),大衛(wèi)說:“作為這方面的科學(xué)工作者,我當(dāng)然持有不同意見,我不認(rèn)為穿全世界最棒的跑鞋,或者用最棒的高爾夫球球桿,成績就可以得到很大的提升?每個(gè)好的運(yùn)動員都希望擁有最好的硬件裝備,最終的成績還是在于運(yùn)動能力和水平?”大衛(wèi)說,目前科技在體育中的應(yīng)用是合適的,科技讓強(qiáng)者更強(qiáng),而不是讓沒有能力的人獲得好的成績?

“如果卡塔爾愿意給你很好的報(bào)酬,你會為他們國家的自行車隊(duì)改進(jìn)裝備嗎?”一位觀眾顯然偏向于科技制造了不公平?“我現(xiàn)在不會,將來也不會?”大衛(wèi)的回答引來了觀眾的笑聲,也許有人懷疑他的承諾?

也有觀眾提出了務(wù)實(shí)的解決方案:“也許將來會出現(xiàn)兩個(gè)奧運(yùn)會,一個(gè)允許使用先進(jìn)的設(shè)備,而另一個(gè)要求所有運(yùn)動員都使用相同的器械,后一種是絕對公平的體育比賽?”她的靈感來自于賽車,F1賽車除了考驗(yàn)車手的技藝,還比較賽車的性能,而A1賽車的車型都是同樣的?

這是一個(gè)沒有答案的爭論,不過,科技在運(yùn)動中的應(yīng)用遠(yuǎn)不止于為了金牌?“標(biāo)槍是一個(gè)很好的例子,運(yùn)動員把標(biāo)槍投擲得越來越遠(yuǎn),威脅到場外觀眾的安全?”大衛(wèi)說,1986年,國際田聯(lián)決定將男子標(biāo)槍重心向槍尖方向前移4厘米,以降低飛行性能,1999年又將女子標(biāo)槍重心向槍尖方向前移3厘米?

乒乓球“大球革命”的主要目的也只是為了提高觀賞性,大球比小球大2毫米,使球的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度降低了23%?球速減慢了13%?彈力高度減少了4.7毫米?“畢竟,更多的觀眾是從電視里看球賽的,以前小球飛得那么快,鏡頭幾乎找不到它們?”大衛(wèi)說?

科學(xué)家們還在致力于怎樣改變網(wǎng)球拍,讓運(yùn)動員在使用它的時(shí)候更加舒適?30年前,網(wǎng)球運(yùn)動員還在使用從15世紀(jì)以來一直風(fēng)行的木制球拍,這種球拍的拍面大約420平方厘米?上世紀(jì)60年代,金屬球拍開始出現(xiàn),但因?yàn)榍蚺膿羟蛎娣e小,沒有多少人能得心應(yīng)手?1970年代,球拍的面積終于被突破,擊球面積已經(jīng)是過去木拍的兩倍還要多?碳素拍出現(xiàn)以后,運(yùn)動員們發(fā)現(xiàn),球拍本身所具有的彈性又讓最大有效擊球面積更為增大?

“為什么網(wǎng)球拍越做越大?其實(shí)是為了網(wǎng)球運(yùn)動員在擊球時(shí)變得更容易一點(diǎn),即便是撞擊球拍的位置不太準(zhǔn)確,也可以打出比較好的球?”但是,網(wǎng)球拍越來越大,特別是使用高科技的材料以后,球拍在擊打的過程當(dāng)中發(fā)生振動?“強(qiáng)烈的振動會對運(yùn)動員造成運(yùn)動的傷害,特別是肘關(guān)節(jié),網(wǎng)球運(yùn)動員可能會有一些職業(yè)病,比如肘關(guān)節(jié)會出現(xiàn)問題?”大衛(wèi)說,這時(shí)出現(xiàn)了一個(gè)“最佳擊球點(diǎn)”的概念?在這個(gè)點(diǎn)上,運(yùn)動員不會感覺到不舒服的振動?大衛(wèi)說,科學(xué)家們現(xiàn)在的任務(wù)就是通過改變球拍的框架和它的硬度,把“最佳擊球點(diǎn)”的范圍擴(kuò)大,這樣運(yùn)動員擊球的時(shí)候舒適度就會增加很多?