科技扰乱体育公平？

黄　祺

“目前科技在体育中的应用是合适的,科技让强者更强,而不是让没有能力的人获得好的成绩｡”

争夺几百分之一秒

是什么使中国乒乓球队所向披靡?为什么东亚乒乓球水平强于很多西方国家?大卫·詹姆斯给出的答案是,东亚国家运动员首先使用了带胶垫的乒乓球拍,这让他们球技提高的速度大大快于西方运动员,使用更先进的器械,使东亚乒乓球队至今保持世界领先的地位｡

英国谢菲尔德海兰姆大学的专家大卫·詹姆斯专攻空气动力学在体育中的应用,所以,他善于从体育比赛中发现科技的影子｡大卫的学识应用在体育比赛中有一个成功的例子,他参与了场地自行车空气动力学的研究,那些经过改进的赛车手装备帮助英国运动员提高了竞赛成绩｡“这位运动员是雅典奥运会自行车比赛金牌获得者,我非常荣幸地说,这个车是我设计的｡”在英国驻华大使馆文化教育处“科学咖啡馆”的活动上,大卫指着投影屏幕上的照片,脸上写着得意｡

大卫对自行车的改造,细小到车架与轮子之间的螺栓｡从电脑模拟的画面看,过去非流线型的节点处,空气流过时产生了漩涡,漩涡会制造阻力｡将节点改为流线型后,电脑上显示出了流畅的空气流动线路｡

哪怕只是提高几百分之一秒的速度,大卫和他的团队也不遗余力｡不仅如此,科学家还要为运动员量头定做独一无二的头盔｡“我们同时也对运动员本身进行了一些研究,主要是根据每个运动员的骨骼构造,看什么样的头盔是更适合他们的头形｡”大卫说,如果每一项很细微的设计,都能够节省几百分之一秒的话,上百处､上千处的细节加在一起,提升的速度就意味着金牌和银牌的区别了｡

“看看我们英国自行车队引入的科学设计,就可以表明我们的科学技术对运动产生多么大的推动作用｡英国队是奥林匹克历史上最成功的自行车运动队,他们所获得的奖牌之多也是前所未有的｡”大卫的话一点也没有夸张科技在体育竞赛中的作用｡

很难想象,如果我们还在使用上世纪40年代那种笨重的足球,球员必须穿着鞋尖带有钢板的球鞋,还有多少人会为世界杯疯狂｡现在的足球使用了轻盈而具有弹性的材料,如今的问题是,能不能变得更轻｡2006年德国世界杯足球赛上,阿迪达斯公司新推出的比赛用球的球面接缝比普通足球要小很多｡球员们发现,这个球在空中运行时会发生偏转,不容易判断球的运行轨迹和落点｡要解决这个麻烦,当然又是科学家的事情｡

科技,已经武装到奥运会运动员的眼睛｡在上海强生视光学苑,记者体验了即将应用在中国奥运会运动员身上的视觉技能培训｡足球场上,每一位球员必须掌握其他场上队员的位置,用以决定自己的动作｡一台仪器也能模拟这种能力,测试者双眼盯住前方墙上中心亮点,手握像游戏机手柄一样的方向感应器,用余光判断亮点周边何处小灯点亮,然后用手中的感应器记录｡

球类运动员还必须准确判断球的运动速度,像排球运动员,需要依据排球的运动速度来决定何时出手｡另一台仪器就模仿了这种能力｡一排小灯,按照电脑事先设定的速度依次从头到尾点亮,测试者在他认为最后一盏小灯亮起的时间按下感应按钮,显示器上立即显示出按键和真实亮灯时间之间的误差｡

“视觉问题不应该成为运动员的障碍｡”负责整合完善这套视觉训练系统的霍华德·珀赛尔博士说,过去,人们以为只有射击一类的运动才要求运动员有非凡的视觉能力,现在,大家意识到,几乎所有运动都需要良好的视觉能力,比如游泳运动员,需要准确地判断泳池两端与自己的距离,从而决定何时准备转身和加速｡

加拿大一所大学完成的研究发现,他们跟踪了冰上速滑运动员在比赛中眼部的运动,成绩优秀的运动员,眼睛总是看着左前方,而差一些的运动员,眼部的控制能力就要差一些｡霍华德·珀赛尔认为,就像身体其他部位的肌肉需要训练一样,眼部的6块肌肉也应该得到专门的训练,而这些针对不同运动项目运动员的视觉训练,可以提高运动员的视觉能力｡不久以后,中国入选奥运的运动员就可以在国家体育总局训练基地内的北京运动视觉中心得到这一方面的训练｡

科学家们所改变的

“运动比赛中引入科技,是不是制造了不公平呢?”大卫提出问题｡为了提高英国自行车队的成绩,大卫和他的团队耗费了6年的时间,其中的资金投入,不是所有的国家都能够承担的｡

如果世界上有两个刘翔,一个穿量身定做的高级跑鞋,一个穿普通的跑鞋,穿普通球鞋的刘翔会跑得更快吗?面对这个有趣的假设,大卫说:“作为这方面的科学工作者,我当然持有不同意见,我不认为穿全世界最棒的跑鞋,或者用最棒的高尔夫球球杆,成绩就可以得到很大的提升｡每个好的运动员都希望拥有最好的硬件装备,最终的成绩还是在于运动能力和水平｡”大卫说,目前科技在体育中的应用是合适的,科技让强者更强,而不是让没有能力的人获得好的成绩｡

“如果卡塔尔愿意给你很好的报酬,你会为他们国家的自行车队改进装备吗?”一位观众显然偏向于科技制造了不公平｡“我现在不会,将来也不会｡”大卫的回答引来了观众的笑声,也许有人怀疑他的承诺｡

也有观众提出了务实的解决方案:“也许将来会出现两个奥运会,一个允许使用先进的设备,而另一个要求所有运动员都使用相同的器械,后一种是绝对公平的体育比赛｡”她的灵感来自于赛车,F1赛车除了考验车手的技艺,还比较赛车的性能,而A1赛车的车型都是同样的｡

这是一个没有答案的争论,不过,科技在运动中的应用远不止于为了金牌｡“标枪是一个很好的例子,运动员把标枪投掷得越来越远,威胁到场外观众的安全｡”大卫说,1986年,国际田联决定将男子标枪重心向枪尖方向前移4厘米,以降低飞行性能,1999年又将女子标枪重心向枪尖方向前移3厘米｡

乒乓球“大球革命”的主要目的也只是为了提高观赏性,大球比小球大2毫米,使球的旋转强度降低了23%､球速减慢了13%､弹力高度减少了4.7毫米｡“毕竟,更多的观众是从电视里看球赛的,以前小球飞得那么快,镜头几乎找不到它们｡”大卫说｡

科学家们还在致力于怎样改变网球拍,让运动员在使用它的时候更加舒适｡30年前,网球运动员还在使用从15世纪以来一直风行的木制球拍,这种球拍的拍面大约420平方厘米｡上世纪60年代,金属球拍开始出现,但因为球拍击球面积小,没有多少人能得心应手｡1970年代,球拍的面积终于被突破,击球面积已经是过去木拍的两倍还要多｡碳素拍出现以后,运动员们发现,球拍本身所具有的弹性又让最大有效击球面积更为增大｡

“为什么网球拍越做越大?其实是为了网球运动员在击球时变得更容易一点,即便是撞击球拍的位置不太准确,也可以打出比较好的球｡”但是,网球拍越来越大,特别是使用高科技的材料以后,球拍在击打的过程当中发生振动｡“强烈的振动会对运动员造成运动的伤害,特别是肘关节,网球运动员可能会有一些职业病,比如肘关节会出现问题｡”大卫说,这时出现了一个“最佳击球点”的概念｡在这个点上,运动员不会感觉到不舒服的振动｡大卫说,科学家们现在的任务就是通过改变球拍的框架和它的硬度,把“最佳击球点”的范围扩大,这样运动员击球的时候舒适度就会增加很多｡