投掷的高度极限

问题：人类扔东西的极限高度是多少？

人类擅长投掷。事实上，是非常擅长。除了人类，其他动物都无法像我们这样投掷物体。

黑猩猩倒是会扔自己的粪便（在极少数情况下，会扔石头），但它们做不到像人类这样精确地投掷。蚁蛉会扔沙子，但它们不会瞄准。射水鱼通过喷射水滴捕食昆虫，不过它们用的是特殊的嘴而不是胳膊。角蜥会从眼睛里射出一股血，能长达1.5米。我不知道它们为什么这樣做，因为无论何时，只要我在文章中提到“它们从眼睛里射出一股血”，就会停在那儿一直盯着这句话，直到我不得不躺下来为止。

虽然其他动物也可以抛掷物体，但我们是唯一能任意抓起随机物体并且锁定目标的物种。事实上，我们确实很擅长投掷，有研究人员甚至认为，投掷在现代人类大脑的进化过程中扮演了举足轻重的角色。

投掷很难。为了把球投给击球手，投手扔出球时必须在一个恰好正确的位置松开球。在任一方向上，哪怕是半毫秒的时间误差，也足以让这个球错过好球带。

换个方式说，最快的神经刺激要穿过胳膊的长度，需要大约5毫秒。那就意味着，当你的胳膊还在转向正确位置时，松开球的信号就已经传到你的手腕了。就时机而言，这就好像是鼓手从第十个故事落下鼓槌，在恰当的鼓点上敲响鼓面。

相比于向后投掷，我们好像更擅长向前投掷。因为想扔得高，向前投掷时，投掷物的轨迹会向上弯曲；小时候玩的飞盘，经常会卡在树的顶端。但我们也可以用类似下图所示的装置来帮忙，这样就能避开整个问题。

可以是一个跳板，或一个加了润滑剂的陡斜坡，甚至是一个悬挂的吊索——任何在不增加也不减少物体速度的前提下改变它的运动方向、使它向上运动的装置都可以一试。当然，我们也可以试试下图中的这个。

当然，当然，还是最初的那个导向装置盒看起来更简单。

我做了基本的空气动力学计算，得出了以不同的初速度扔棒球能达到的高度。我将以长颈鹿作为测量高度的单位，投掷的高度极限用图来表示。

棒球以外的其他投掷物是什么情况呢？显然，借助工具的帮助，比如吊索、弓弩或是回力球上的那种装置，我们能以更快的速度发射投掷物。但在这个问题中，我们还是假定以不借助工具的方式投掷吧。

棒球可能并不是最理想的投掷物，但选用其他物品的话，很难收集到速度数据。幸运的是，一位名叫罗尔德·布莱德斯托克的英国标枪运动员举办过一次随机物品投掷大赛，在比赛中，从死鱼到厨房水槽，他几乎扔过所有东西。布莱德斯托克的实验给我们提供了许多有用的数据（和许多没用的）。值得注意的是，这些数据显示，有一种特别具有潜力的投掷物——高尔夫球。

专业运动员扔高尔夫球的记录少之又少。幸运的是，布莱德斯托克扔过高尔夫球，他声称投掷距离为170米（从投掷点到首次触地点）。这要考虑投之前的助跑，但即使如此，仍然有理由相信高尔夫球是比棒球更好的投掷物。这是有道理的，棒球投掷的局限在于从胳膊到手肘的扭矩，投掷更轻巧的高尔夫球能使胳膊转动得更快一些。

将棒球换成高尔夫球，速度的提升可能并不明显，但似乎有理由相信，专业投手经过一定时间的训练，能够以更快的速度投出高尔夫球。因此，基于空气动力学的计算，阿罗鲁迪斯·查普曼投掷高尔夫球，很可能会投出16个长颈鹿高度。

这大概就是人类投掷的极限高度了。

除非你用点儿……比如下图中的这种小技巧，那么任何一个5岁小女孩都能轻松打破这个纪录。