[起跑与发令枪] 运动会起跑发令枪
运动员的反应速度是运动力量要素的一种,经常被归为速度要素里面。所谓反应是指人对某一刺激做出回应所需要的最短时间。在各种运动中,运动员都面临反应问题,如球类运动中对球的反应时间、拳击和击剑中对对手出拳和出剑的反应时间都是如此。但对运动员反应时间要求最为严格的莫过于田径运动的短跑项目中的起跑反应。反应越快、起跑时间越短,则证明运动员在这一点上的运动力量越好。
各种反应力量
反应力量有心智反应力量、思索力量、应答力量等。但是,体育运动中的反应主要是指发出动作的快慢,这是由时间来计算的。人的反应可能有微乎其微的毫秒差异,这种差别对一般人关系不大,但对运动员的获胜至关重要。如发令枪响后运动员的起跑就是典型的反应,由此可以观看到运动员反应力量的优劣。优秀者自然为获胜奠定了基础。
不过,对于某一刺激作出反应的时间可分为单纯反应时间与简单反应时间。单纯反应时间是刺激与反应都是相当单纯的,即针对单一的刺激引起的最简洁的反应所用的时间,称为单纯反应时间。例如,在测试中面对一个灯泡,灯一亮立刻用手按压计时器的按钮,这一过程所花的时间即为单纯反应时间。运动员在发令枪响后奋力冲出也是单纯反应时间。
而简单反应是指刺激不是单一的,而且人们的应答或应对需要综合推断后才能做小。例如,有红、黄、绿、蓝四种灯,而且人为规定红者右行,黄者左行,绿者直行,蓝者禁行,这时人们在面临每种颜色的灯亮时就需要思索和推断后才能做出动作,这样的刺激就是简单刺激。
而在体育运动中,运动员往往是单纯反应与简单反应相结合的,前者如对发令枪响的反应,转化为行动便是起跑:而后者在多种运动中都存在,如排球二传手的手指动作,是向本队的一传运动员和攻击队员作出的信号和刺激,要求他们知道在什么位上攻击,从而让这些队员经过推断和思索后传出最佳位置的球(一传队员和跑出最佳位置(攻击队员。
当然,从百米短跑中单纯的对发令枪响的起跑来谈反应力量可能更为直观和易于理解。百米赛跑时,运动员听到枪声再蹬腿起跑的时间是一种典型的单纯反应时间。生理学的讨论表明,耳朵听到枪声,经过大脑再到运动器官发生动作,最短需0.12秒的时间。但是,这还不是人的反应力量的极限。
国际田径联合会(IAAF所认定的反应时间的极限是0.1秒(100毫秒,这是生理学讨论所证明的,也就是人的最为单纯的一种本能的条件反射。试验证明,条件反射的时间也就是0.1秒,例如,人听到一声猛烈爆炸的轰响会不假思考地收缩肌肉或做出逃跑的动作,这就是一种条件反射,这个本能的反应时间大约0.1秒,但不会低于0.1秒。
起跑与抢跑
依据这种本能的条件反射时间,体育竞赛中把抢跑的时间定义为从发令枪响到脚离开起跑踏板快于(低于0.1秒。由于,几乎没有人能达到0.1秒的起跑时间,而一般人的反应时间介于0.2至0.3秒之间。训练有素和天生反应快的运动员的反应时间介于0.1到0.2秒之间。所以,假如从发令枪响到运动员的脚离开起跑器的时间少于百分之一秒的话,就判定为抢跑。
这种起跑反应时间的阈值在不同的运动员身上有不同的效果。英国闻名短跑运动员林福德,克里斯蒂(LinfordChristie的起跑时间较短,他常说,“我将在瞬间爆发。”(I"ll be gone by the B of the Bang。为此,英国艺术家托马斯,赫斯维克为纪念2021年欧共体运动会,以克里斯蒂的描述为蓝本,设计了雕塑《爆发》,并于2021年1月12日落成,耸立于英国曼彻斯特市的足球场旁。这座巨型雕塑耗资142万英镑,重150吨,高56米,比闻名的自由女神像还高10米。雕塑的名称就来源于克里斯蒂关于起跑瞬间的描述,形象地表现了运动能量刹那间的猛烈爆发。
但是,在竞赛中,克里斯蒂的瞬间爆发为他带来的并不是好运。1996年在美国亚特兰大奥运会上,克里斯蒂就是由于两次起跑都被测定在0.086秒,明显地短于起跑反应极限(0.1秒而被判抢跑,痛失连续竞赛的资格。
但是,也有起跑表现得很好的运动员,既不超过0.1秒,又无限接近0.1秒。例如,中国闻名的110栏运动员刘翔,起跑原来是他的弱项,但经过训练有了很大改善。最好的一次起跑反应是在2021年3月8日在西班牙巴伦西亚进行的世界室内田径锦标赛60米栏预赛的起跑小,刘翔制造了自己最快的起跑记录,为0.105秒。这个最接近0.1秒抢跑犯规的速度连刘翔自己都没有想到,而更大的想不到是这个速度还“蒙骗”了劲敌罗伯斯,后者以为刘翔抢跑,因而在发令枪响后没有起跑,直到看到别人都跨过了第一个栏,才意识到自己推断失误,这时罗伯斯才开头起跑,却只能无奈地最终一个冲过终点,最终被淘汰。
在此之前,刘翔的最快起跑速度为0.108秒,这个起跑速度让他制造了12秒88的世界纪录。但是,刘翔的最快起跑反应时间也不是世界上最快的,最快的是世界百米巨星、美国的蒙哥马利制造的,为0.104秒。可以看小,这个反应时间是既不超过0.1秒,又特别接近0.1秒。
从生理极限来看,有人认为刘翔的0.105秒和蒙哥马利的0.104秒起跑时间其实都已经不是正常的单纯反应了,而是一种在直觉下与发令枪的同步进行或超前进行。也就是说刘翔和蒙哥马利在没有听到枪声,或者严格地说,他们的大脑还没来得及处理一个来自听神经的信号,他们的大脑就已经打算做动作了。在他们可能没有听到枪响时,他们的大脑就发出起跑的信号,这个信号在奔向刘翔和蒙哥马利强有力的大腿、小腿、脚踝、脚底的时候,他们的大脑才知道枪响了。又过了0.005秒和0.004秒,刘翔和蒙哥马利的脚底才离开了起跑踏板。
发令枪不公正?
明显,这种起跑的单纯反应力量是运动员得天独厚的一种优秀力量,它能关心运动员猎取最好成果,哪怕是提前0.001秒起跑,也会为夺冠制造有利的条件。
不过,最近有科研人员提出,用发令枪发出起跑的命令可能不公正。多年来,短跑中使用手枪发令或许是一个不错的做法,但是这也意味着最靠近发令枪的第1道的短跑者能够最先起跑。相比之下,一些体育竞赛采纳的是发令员在运动员后面喊口令让运动员起跑,这能保证每个人都能公正地听到。
加拿大阿尔伯塔高校的大卫,科林斯等人分析了2021年雅典奥运会运动员起跑的反应 时间资料,发觉了一个惊人的结果。第1道的运动员拥有平均为160毫秒(0.16秒的反应时间,而第2道的运动员平均拥有171毫秒(0.171秒的反应时间。最不幸的是第7和第8跑道的运动员,他们的平均起跑反应时间为185毫秒(0.185秒。显而易见,越靠近发令员,起跑反应时间越短。而第1道离发令员最近,所以起跑反应时间最具优势。
为什么靠近发令枪的运动员有起跑反应时间短的优势?
讨论人员从多方面探究缘由,例如,检测运动员的反应时间,也就是起跑时他们达到最大力气所需要的时间,以及这种力气的强度,称为峰值力气。在全部运动员中,发令枪响声较大,运动员的平均反应时间就比较快。而峰值力气并不受发令枪响声大小的影响,而未经训练的运动员假如听到的是大声的枪响,他们达到峰值力气所需的时间(即起跑时的反应时间便缩短了。这是受过训练的运动员与未经受过训练的运动员之间的唯一差异。
受过训练的运动员与未经受过训练的运动员之间的这种差异显示,受过训练的运动员在竞赛中能发挥最佳水平。这些结果意味着,发令枪响声的大小和运动员离发令枪的远近可以影响到他们的起跑,枪声大可能让运动员听得更清,而运动员离发令枪的距离尽管只有几米或10米(田径跑道每道宽为1.22m,则意味着第8道比第1道离发令枪多出8.54米,但可造成起跑反应时间有不同。由于发令枪响传到距离不同的运动员耳中的时间是有差距的,尽管这种差距微小。
例如,声音在空气中的传播速度是340米每秒(在标准大气压下和15摄氏度时,而位于第8道的运动员比第1道的运动员远了8.54米,他听到枪响的时间就会比第1道的运动员晚0.025秒。尽管这是一个可以忽视不计的时间,但假如第1道和第s道的运动员在其他方面,如途中跑、冲刺等的表现一样,那么,获胜的必定是第1道的运动员。
挑战0.1秒和其他发觉
科林斯等人的讨论还对国际田径联合会(IAAF所认定的反应极限时间为0.1秒提出了挑战。他们所调查的运动员有21%记录到了其起跑反应时间快于0.1秒(100毫秒。
但是,科林斯等人的讨论结果是否能得到认可还存在很大疑问。假如人的反应时间能低于0.1秒,那么对现在的起跑反应时间阈值就需要修正,或许英国短跑运动员林福德・克里斯蒂的抢跑以及其他运动员低于0.1秒的起跑就有可能不是抢跑。所以,许多人怀疑科林斯等人的讨论。
尽管有人质疑,但科林斯等人认为一些运动员的反应时间是可能达到低于0.1秒的。他认为,奥林匹克委员会已经意识到这个问题,但目前还没有方案或来不及来修改公认的反应时间阈值。不过,对已经获得科学讨论认定的0.1秒的反应阈值要提出修改,必需要有更多的科学依据,仅仅靠科林斯等人的讨论结果可能还不具有足够的劝说力。
科林斯等人还通过观看运动员在起跑时是否刺眼来检测最大的发令枪响声会否让运动员受惊。当运动员受惊时,他们的起跑反应时间会更快,但是受惊并不影响峰值力气。科林斯认为,这种受惊反应可能有助于深陷于“僵硬状态”的帕金森病人,在此状况下他们已不能行动。
但是,英国伦敦高校学院特地讨论人类运动疾病的约翰,罗斯韦尔认为,僵硬状态并不会因受惊而影响。帕金森病人在行走�僵硬总是存在的,一般状况下是病人遇到门或障碍物时就显得僵硬。在这种状况下很让人怀疑受惊会极大地关心病人。
科林斯认为,北京奥运会要做到公正,就不应用发令枪。然而,这仅仅是一家之言。
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[责任编辑]张田勘
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