看完热闹看门道——奥运中的科学(二十四)_科学松鼠会_新浪博客
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摘自《奥运中的科技之光》,赵致真著。经赵致真先生授权,科学松鼠会网络发布,转载请注明。

“一个引人入胜的实事是,‘左撇子’运动员在对抗性竞技中具有不容置疑优势。”

格斗的艺术

 

有人将击剑比作“格斗的芭蕾”,有人将击剑说成“体力的象棋”。手提三尺剑,身披金属衣,在一条剑道上“狭路相逢”和“短兵相接”。击剑运动实在是动与静、刚与柔、智与勇结合的样板。轻捷灵巧的花剑,强悍威猛的重剑,劈刺兼备的佩剑,是奥运会竞赛的三大剑种。

xx英雄佐罗的故事让无数人心醉神往。中国人将剑尊为“百刃之君”,项庄和公孙大娘显然都是舞剑器的高手。欧洲骑士则把剑作为崇高与神圣的化身,凭 着精湛的剑法纵横天下。世上{dy}本关于剑术的著作在“击剑运动摇篮”西班牙出版。击剑还曾经是欧洲“上流社会”解决争端最简便而“体面”的途径,虚荣的贵 族们往往为了可笑的原因“拔剑而起,挺身而斗”,1588至1608年20年间,仅巴黎一地就有8000绅士在决斗中毙命。后来欧洲各国相继制定法律遏制 这种“决斗成灾”的局面,终于将击剑“归化”为一种体育运动。现代奥运会创始人顾拜旦就是击剑高手,1896年{dy}届奥运会上,花剑和佩剑便荣列正式比赛 项目。

剑是手臂的延伸。但“伸”得太长会过多增加转动惯量而影响灵活,因此90厘米的剑身应该是恰当的尺寸。锐不可当的直刺、转移刺、交叉刺、击打刺;咄 咄逼人的压制刺、滑剑刺、绕剑刺、对抗刺;灵巧多变的甩剑刺、点刺、正手劈、反手劈。击剑技法经过几世纪的积淀可谓千锤百炼、炉火纯青。然而不管剑术套路 如何千变万化,其宗旨只有一个,那就是击中对手而自己不被击中。进攻时让剑头在最短的时间沿最短距离作加速度运动,落在对方有效部位;防守时则通过剑身和 护手盘的格档改变对方剑头运动路线,或身体躲过来剑运行方向,退出攻击半径之外。剑尖移动轨迹有直线、圆弧、螺旋,剑的长轴不断撞击、离合、交错,随时构 成不同的杠杆关系。进攻的快速性和准确性永远是一对矛盾,因此需要高度敏锐的时间感、距离感、空间感和细腻的“剑感”。刀光剑影中,体力弱小的选手战胜身 高力大的选手屡见不鲜。

1776年,法国击剑大师布瓦西埃发明了金属网面罩,成为击剑运动的里程碑。1982年击剑世界锦标赛中,苏联花剑{gj}斯米尔洛夫不幸被击穿面罩当 场死亡,引起人们对防护面罩安全性能的进一步关注。今天的击剑面罩用直径小于1毫米的高强度轻质钢丝制成,总重量不超过2公斤,网眼小于2.1毫米,能够 抗击160公斤压力不变形,确保了头部和面部安全。但运动员“从里往外”看,如同隔着一层“纱窗”,毕竟会遮挡光线影响视觉。而在观众的眼里,剑客们则失 去了“人性化形象”,两个脑袋恍如“音箱外壳”。对手之间互相看不到彼此的眼神更是莫大缺憾。有经验的士兵在练刺杀时都知道,对方的眼睛会提早“泄露”和 “预报”即将采取的行动,而击剑面罩却锁住了双方“心灵的窗户”,屏蔽了许多重要信息。最近研制成功的透明塑料面具已经在正式比赛中使用,对手和观众终于 都可以看清过去格斗时藏在“铁幕”后的眼神和表情了。

1924年巴黎奥运会上,匈牙利裁判科瓦克斯和意大利击剑队发生激烈争执。此后引起两场决斗并喋血荒郊。那年头的击剑裁判看来真是一种“高危”职 业。剑尖细、速度快、变化多、幅度小,仅凭一双肉眼如何能“明察秋毫”?1934年布达佩斯举行的欧洲锦标赛上,重剑比赛首次使用电动计分。1955年罗 马世界击剑锦标赛和1956年墨尔本奥运会上,花剑比赛的电子裁判系统正式登场。而佩剑的电动计分直到1985年法国世界杯赛才姗姗来迟。三个剑种裁判系 统的电子化前后用了50年,这一改革的实现标志着击剑运动逐步走向成熟和完善。

花剑、重剑、佩剑比赛的器械和规则互不相同,电子计分系统的设计也各有差异,但基本原理是一样的。运动员的剑内有三根电线,相当于火线、零线和地 线,通过手线、身后电缆、拖线盘,和裁判器之间连接成一个电流回路。花剑的“电动剑头”是一个圆柱形的弹簧“按钮”,启动压力为500克,当剑头击中对方 有效部位即“金属背心”后“按钮”被压缩,从而使原来“流通的电路断开”,导致指示灯亮起;重剑击中全身任何部位均有效,剑头“按钮”的压力需达到750 克,压缩后使原来“断开的电路接通”。佩剑的有效攻击区是包括手臂在内的整个上体,因此金属上衣一直覆盖到手臂,无论被剑头刺中和剑身砍中,都会使原来“ 流通的电路断开”。而任何一种剑触及剑道时,由于金属地面和剑内地线相接,因此裁判器不会发生反应。1976年蒙特利尔奥运会,前苏联选手奥尼申科在五项 全能的重剑比赛中严重xx,私下将自己的剑进行“线路改装”,只要用小指按动剑柄上的“机关”便能随心所欲“遥控”计分台。这一欺诈手段成为奥运史上{zd0} 的丑闻和笑谈。今天的击剑自动计分系统经过了多次改进。不同剑种的电路设计都更加简洁而巧妙。

尽管拖线盘能够让电缆随着运动员的进退而伸缩,但拖着一条长长的“尾巴”毕竟会碍手碍脚,至少来自身后的“拖累”会让运动员在竞赛中分心。2004 年雅典奥运会上,这条“尾巴”终于被割掉了。每个运动员只用在身后佩戴一个香烟盒大小的“发射器”,就能将无线信号传输到裁判台。击剑运动从此获得更彻底 的解放。电视录像回放系统的应用能够进一步减少裁判“看走眼”的失误。不过也有人抱怨电动记分器和“击中优先权”会带来了剑术的“退化”,使运动员只关心 得分点数而不是动作质量,“击中别人自己不被击中”的理念也变成“先击中别人而不怕自己后被击中”了。

击剑比赛计分台

我们这里要谈到另一项“个对个、面对面”的格斗。如果说击剑 “用武器手谈”,拳击则xx“靠拳头说话”。这一古老的运动在欧洲和中、北美洲有悠久传统,甚至达到倾城倾国的狂热程度。但{dy}、二届奥运会都否决了拳击 的参赛要求。第三届圣路易奥运会上拳击虽然获得了比赛资格,但xx是清一色的美国人在举行“国内赛”。1912年斯德哥尔摩奥运会,瑞典又以“野蛮”“残 酷”为由取消了拳击。随着职业拳击和业余拳击彻底分道扬镳,拳击运动在奥运会日益站稳了脚跟。曾经三次夺得奥运会重量级xx的古巴选手斯蒂文森拒绝职业拳 击百万美元出场费的诱惑,坚持留在奥运会为国争光。不过职业拳坛的许多耀眼明星都曾经是奥运会{gj},除了金钱的“魅力”让他们“赤膊上阵”,也有人认为赢 得职业赛的“金腰带”才是拳击手{zj2}价值的实现。

拳击运动员讲究另一种“三围”:拳围、腕围、臂围。据记载,号称“魔王”的利斯顿拳围达37厘米,真可谓“醋钵”大的拳头了。但拳头再大也毕竟“质 量”有限,实际上,运动员出拳时蹬地、转腰、送肩、前倾,打击的“有效质量”包括手臂和整个体重,拳头只是“冰山”的“末端”。拳头的动量等于质量和速度 的乘积,而速度取决于肌肉的爆发力和自下而上、大关节带动小关节的鞭打效应。无论直拳、刺拳、摆拳、勾拳,都是一个复杂的“运动链”,应在达到速度{zd0}值 时击中对手,并在最短时间内将动量传递出去。这也是打在坚硬的头部比打在具有“缓冲”作用的身上更有“杀伤力”的原因。优秀选手挥拳速度可达每秒40 米,“拳峰”接触对手身体时间不超过100毫秒。而变幻多端的滑步、侧步、环绕步、冲刺步,则为进攻防守提供{zj0}的角度和距离。

2004年雅典奥运会拳击赛

1988年汉城奥运会拳击比赛中,保加利亚选手赫利斯多夫战胜韩国选手边丁一,结果引发了国际拳击史上xxxx的教练、官员群殴裁判事件。虽然肇事 者受到了处分,但拳击裁判中的诸多弊端也确实到了非改不可的程度。从这场风波的第二年起,正式拳击比赛中开始使用电子计分系统。5名评判员改变了“各自台 下计分,赛后交卷汇总”的“暗箱操作”,每人手持一个按钮键盘,和场上计分屏连接。当一位选手得分时,必须有至少3个评判员在一秒钟内同时按下键钮,成绩 才会有效,并在屏幕上当众显示。电子计分的发明不仅大大增加了评判的客观性、公正性和可靠性,同时也使裁判的专业水准和道德水准置于大庭广众的监督之下。 今天的电子计分系统经过不断改进,已经具有显示运动员、教练员信息和比赛场次、进展等诸多功能。

拳击自动计分系统

一个引人入胜的实事是,“左撇子”运动员在对抗性竞技中具有不容置疑优势。1979至1993年间打进击剑世锦赛四分之一决赛的半数男选手和三分之 一女选手是“左撇子”。意大利元勋曼贾罗蒂,法国名将克罗维奇,中华巾帼栾菊杰都是xx的剑坛“左派”。拳击界的“左撇子”同样威名远扬,“左拳王”穆勒 1994年荣登世界重量级拳王宝座。至于乒乓球、网球金榜上的“左撇子”更是灿若群星。在整个人口中只占7%到10%的“左撇子”,为何在体育精英中的比 例要大得多?

除了右手优势的运动员不习惯对阵“左撇子”外,有研究认为更重要的原因来自人类的大脑功能。诺贝尔医学奖获得者斯佩瑞1961年曾做过切断连接大脑 左右半球“胼胝体”的“脑裂”试验,发现人类大脑两个半球既紧密合作,又独立活动并互有分工。大脑左半球负责语言、阅读、书写、运算等功能,右半球则管辖 视觉、形象、空间、方位等职责。而人的左右半球大脑又各自指挥对侧肢体运动。因此,右手优势的运动员从“看”到“动”,神经信号走过了从右脑到左脑再到右 手的路线,而“左撇子”的神经传递却在右脑“内部消化”,走的是右脑直接到左手的“捷径”,反应速度要快10多个毫秒!这在体育巨人们{df}对决中的价值应 该不言而喻。

人类“好斗”的天性也许来自进化历史的源头和基因结构的深处。但有了科学技术的舞台和竞赛规则的节律,便能将原始野蛮的打斗变成大雅之堂的体育运动。


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