聚焦2008北京奧運:《連線》雜志稱數(shù)學家繪制人類百米跑速度遠未接近極限

數(shù)學家繪制的人類百米短跑速度紀錄曲線

    據(jù)2008年8月25日美國《連線》雜志報道，牙買加選手博爾特在北京奧運會上輕松打破百米跑世界紀錄令人震驚，不過9秒69這個成績還遠未達到科學家最新預(yù)測的人類極限速度。
 
    由于他打破了一百年來一直應(yīng)用于100米短跑的數(shù)學模式，博爾特的驚世一跑讓科學家們重新設(shè)定人類最終能跑多快。日本數(shù)據(jù)評估與研究中心一位負責人表示，“現(xiàn)今百米跑的成績完全不符合簡單的曲線求律法。”
 
    許多科學家認為，100米跑的速度極限應(yīng)該在9秒45左右。相關(guān)指數(shù)曲線完全按照百米短跑世界紀錄推算而來，在預(yù)測百米世界紀錄不斷被刷新改寫方面非常吻合。不過應(yīng)該注意的是，博爾特此次狂破世界紀錄出乎專家們的預(yù)料，因為按照上述理論，直至2030年以后，才會有人跑進9秒69。
 
    新的世界紀錄可能會促使他們依此再度尋找推算人類速度極限的工具。賓夕法尼亞布魯姆斯堡大學數(shù)學家、統(tǒng)計與運動教科書作者萊扎.諾巴里表示，“隨著新紀錄的產(chǎn)生，人們可能會暫時不再熱衷于猜測下一個最快紀錄會是多少。”
 
    在此之前他曾根據(jù)計算推斷人類在百米跑的最快極限應(yīng)為9秒44。和諾巴里執(zhí)同樣觀點的數(shù)學家們不會用身體指標來評定人類的生理極限，而只是研究相關(guān)數(shù)據(jù)，以證明人類挑戰(zhàn)速度極限的腳步正在不斷放慢，最終會完全停止。實際上，在某些運動項目方面，如跳遠，世界紀錄已長時間未有突破，幾近停頓，自1968年起只被兩次改寫。
 
    不過也有可能數(shù)學家們自始至終估算進程的方法是完全錯誤的。幾年之前，來自洛杉磯的物理學家喬納斯.穆萊卡發(fā)明出一種方式，采用從地震學中學到的技術(shù)推算出，人類會在2009年達到類似博爾特今天的速度。但是，連他自己也不敢相信這份研究成果，因此并未將它公開發(fā)表。穆萊卡表示，“當時的世界紀錄約為9秒79，通過我自己的計算表明，會到2009年將這一紀錄縮短至9秒6左右。當時真覺得不可思議，不可能會進步這么快。每當想到這些，我就會自我否定這些結(jié)論，現(xiàn)在真是悔之晚矣。”
 
    盡管穆萊卡成功研究出正確的計算方法，達拉斯南衛(wèi)理公會大學生理學者彼得.威亞德還是將主要研究方向定為跑步的生物力學性，他認為純數(shù)學方法永遠無法預(yù)測人類最終能跑多快，“那樣只能是隨便預(yù)測一下，絕不是科學有效的研究。首先要假設(shè)過去發(fā)生的事情也會繼續(xù)出現(xiàn)在未來的世界，而數(shù)學家是不可能準確預(yù)測出天才運動員所能達到的人類極限，博爾特就是個好例子。”
 
    在過去15年里，威亞德一直致力于研究全世界最頂尖的45名百米跑運動員的身體類型，結(jié)果幾乎所有的世界級選手的身體條件都符合其所從事項目的要求，只有本屆奧運會的新科百米冠軍博爾特是個例外。威亞德說，“博爾特本身不符合傳統(tǒng)選才標準，他是個大個頭，一般情況下起跑反應(yīng)和速度不會太快，因為動物的肌肉反應(yīng)速度與其身體大小關(guān)系很大。例如，嚙齒類動物的體型比大象小很多，其移動速度也要比后者快得多，同樣道理也適用于人類。短跑運動員通常都身材不高，擁有更多的肌肉快抽纖維，可以快速起動加速，不過并不擅長長距離跑步。400米跑運動員一般會個子稍高，擁有反轉(zhuǎn)肌肉纖維。而博爾特卻能兼具高個子的力學優(yōu)勢和小個子的快抽肌纖維能力。”
 
    來自倫敦大學皇家獸醫(yī)學院的生物力學專家約翰.哈奇森一直致力于研究動物的移動方式。他表示同意威亞德的說法，人類的速度極限不太可能準確預(yù)測出來。在他看來，國際奧委會及其它執(zhí)行機構(gòu)通過限制短跑選手應(yīng)用先進生物科技的數(shù)量，才能最終決定運動員能跑多快。
 
    哈奇森表示，“人類極限很大程度上還是取決于國際奧委會的規(guī)定，就象某種在運動規(guī)章和人們將技術(shù)推向極致之間的軍備競賽。從某種角度講必須有規(guī)章來限制人們更瘋狂地利用科技進步追求單純的成績。”
 
　　由于在不遠的將來，基因療法很可能將會面世，按照威亞德的說法，將其用于運動員身上是“不可避免的”。他警告說，“我們可能真的會碰到千奇百怪的事情。”