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

數(shù)學(xué)家繪制的人類百米短跑速度紀(jì)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(jì)錄令人震驚，不過9秒69這個成績還遠(yuǎn)未達(dá)到科學(xué)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(xué)模式，博爾特的驚世一跑讓科學(xué)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(fù)責(zé)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(xué)家認(rèn)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(jì)錄推算而來，在預(yù)測百米世界紀(jì)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(jì)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(jìn)9秒69。
 
    新的世界紀(jì)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(xué)數(shù)學(xué)家、統(tǒng)計與運動教科書作者萊扎.諾巴里表示，“隨著新紀(jì)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(jì)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(xué)家們不會用身體指標(biāo)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(yuǎn)，世界紀(jì)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(xué)家們自始至終估算進(jìn)程的方法是完全錯誤的。幾年之前，來自洛杉磯的物理學(xué)家喬納斯.穆萊卡發(fā)明出一種方式，采用從地震學(xué)中學(xué)到的技術(shù)推算出，人類會在2009年達(dá)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(dāng)時的世界紀(jì)錄約為9秒79，通過我自己的計算表明，會到2009年將這一紀(jì)錄縮短至9秒6左右。當(dāng)時真覺得不可思議，不可能會進(jìn)步這么快。每當(dāng)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(dá)拉斯南衛(wèi)理公會大學(xué)生理學(xué)者彼得.威亞德還是將主要研究方向定為跑步的生物力學(xué)性，他認(rèn)為純數(shù)學(xué)方法永遠(yuǎn)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(xué)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(xué)家是不可能準(zhǔn)確預(yù)測出天才運動員所能達(dá)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(biāo)準(zhǔn)，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(xué)優(yōu)勢和小個子的快抽肌纖維能力。”
 
    來自倫敦大學(xué)皇家獸醫(yī)學(xué)院的生物力學(xué)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(zhǔn)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(jìn)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(jìn)步追求單純的成績。”
 
　　由于在不遠(yuǎn)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。”