鲨鱼服:体育竞技比赛中的科技革新

  编辑:肖燕  时间:2011年8月09日   

体育真的是一项四肢发达、头脑简单的运动吗?显然,这个观念已经过时了。体育科研愈发在体育运动中发挥作用。

“鲨鱼皮”泳衣,这项始于2000年悉尼奥运会时的装备成为“游泳纪录”的噩梦。在那届比赛中,以澳大利亚名将索普为代表的身穿“鲨鱼服”的选手拿下了游泳比赛83%的奖牌。于是,世界泳坛牢牢记住了一个名字——SPEEDO(主打产品为“鲨鱼服”)。在雅典,它推出第二代产品,22项奥运会纪录有16项被“吞噬”。2008年北京,第四代鲨鱼服——LZR(激光赛手)问世,30项纪录改朝换代,甚至出现了一项比赛前三名同时打破世界纪录的“盛况”。

游泳比赛

“鲨鱼皮”是仿照鲨鱼皮肤真实的结构,在游泳服表面排列了百万个细小的棘齿。当水分子沿着这些棘齿流过时,会产生无数微型的涡流,使得“边界层”的分离点推后,从而延迟和弱化尾涡的形成。此后,不管是第几代,它的目标只有一个——减少水的阻力。男运动员身穿连体泳衣,在2000年看起来还异常古怪,但随后几乎找不到穿短裤的男选手。对他们来说,哪怕不穿连体泳衣,至少也要穿一条“鲨鱼皮长裤”。

苹果电脑同样也已经成为各支运动队的必备品,因为其录像剪辑技术能为教练剪辑比赛录像提供便利。而借助科研对运动员最大摄氧量等指标的测量,确定其在运动中的载氧能力,通过测量血乳酸指标,确定其运动疲劳程度;以及借助图数分析仪,从比赛或训练现场的录像资料,经图数转换,得出人体各部位运动的技术参数,再进行动作结构分析,得到判定、改进技术动作的依据,应用数学模型分析,求得最佳化技术动作等科技手段协助训练更是已经深入到体育训练的每一个环节。

除提高成绩外,科技在体育比赛中还起到避免争议的作用。比如欧米茄游泳比赛推出的精度达千分之一秒的计时器。它使得肉眼看上去几乎同时完成比赛的运动员的成绩能够得到区分。在1967年泛美运动会上,欧米茄又研制出触摸板计时器。运动员在水下通过对泳道两端的面板施加一个等于或大于3公斤(6.6磅)的压力来“停止计时”。这种计时器只对运动员身体接触产生反应,却不受水的影响,这是体育计时史上最具意义的革新之一,其开发的起因源于1960年罗马奥运会上一个通过肉眼目测所做的有争议的判断。

游泳比赛的冲刺时刻依旧由欧米茄的高速摄影机记录,同时在发生争议时为判断成绩提供补充资料。欧米茄高速视频摄像机技术在2008年北京奥运会男子100米蝶泳比赛中得以验证,当时肉眼感觉迈克尔·菲尔普斯(Michael Phelps)和卡维奇(Milorad Cavic)几乎同时“到岸”,电子计时系统判定菲尔普斯以百分之一秒的优势战胜卡维奇,引起巨大争议,但随后高速视频摄像机确认了完全相同的结果。

可是,关于科技在体育中的作用一直存有争议。比如“鲨鱼皮”泳衣到底是运动员的好帮手,还是“科技兴奋剂”?这是人的成绩,还是“皮”的成绩?

北京奥运会游泳比赛之所以出现了前所未有的好成绩,有专家分析认为,“水立方”的溢水池设计也居功至伟。众所周知,水的波纹对运动员有阻力作用,而“水立方”溢水池的设计能够减少水纹的产生。这属于非自然情况下的人为行为吗?

体育的“科技底线”在哪里?如今,“鲨鱼皮”已经被禁止使用。随后进行的各级游泳比赛都未能再现“破纪录如拾草芥”的现象。那么,身穿“鲨鱼皮”的菲尔普斯在北京奥运会上获得的8枚奥运金牌是否有“水分”;那些以前凭真本事创造的纪录被“鲨鱼皮”一一刷新是否不公平?

南非人皮斯托瑞斯的故事更典型。21岁的他天生没有腓骨,11个月大时膝盖以下被截去。之后,他开始练习残疾人赛跑。2004年,装上了一对价值1.5万英镑、刀锋形状的高科技碳纤维假肢。皮斯托瑞斯曾26次打破残疾人世界纪录,他最大的梦想是“跑”进奥运会,与体格健全的运动员同场竞逐。然而,他是否从假肢中获得了非正常的优势,一直是体育界争论不休的话题。因为他的后半程速度反而比前半程要快,而健全人的表现都是前半程快而后半程慢。

“刀锋战士”的争论,说到底是对科技在体育中的“底线”之争。当“刀锋战士”与健全人赛跑运动员站在一起,人们彻底迷惑了:他到底是强者还是弱者?

另外,科技会永无止尽吗?

欧米茄的计时技术能精确到千分之一秒,然而,由于游泳池及各泳道尺寸的建造标准无法匹配欧米茄Swim'O'Matic计时器的精度要求,国际泳联决定测量到百分之一秒。但上海游泳世锦赛100米仰泳决赛,出现了两名法国队员以52'76"并列第一的情况。未来,比赛成绩激烈到千分之一秒的概率有多少?

我们还发现,重大技术突破都发生在数十年前,近年来,游泳技术的革新主要集中在电视转播领域。比如“虚拟纪录线”,用来提供给电视媒体使用的一条电子虚拟红线。该纪录线以世界纪录的速度前行——如果领先的运动员超过“虚拟纪录线”完成比赛,观众通过电视转播就能知道一个新的世界纪录诞生了。

上海游泳世锦赛,欧米茄又为跳水比赛推出了借助二维动画片段演示指定动作。电视观众通过每一个动画短片,从跳水员的起始位置开始,直到运动员入水,能够看懂运动员每一跳不同部分的理论动作要求。

未来还能引进什么技术? 

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