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从骨头到刀片冰鞋究竟阅历了什么

2020-01-22

人类展开史也一起是一段东西创造改造史,从严寒冬季发现冰面上的极小摩擦力可认为我所用的那天起,冰鞋的出现就成了某种必定,可是那时候老祖宗们不会想到,运用这一点快速跋涉的技巧后来会变成一种舞蹈,一种身体和美的极限应战。下面这篇来自Science Friday的文章,介绍了伦敦国王学院运动科学团队对各个时期冰鞋特征及其与人体生理之间联络的研讨,让我们更好地了解了这项经由13世纪初步的小冰期而推动的最幽默文娱。

滑冰史

文Johanna Mayer

译 as

良久之前,远远早于我们正真看到陈巍在奥运冰场上结束四周跳,人类只为了四处晃悠而滑冰。

来自伦敦国王学院的生理学家和运动科学家Federico Formenti与一个团队协作,重建了四种滑冰鞋的前史模型——时间跨度为大约公元前1800年到18世纪——并测试了每一种滑冰鞋与现代滑冰鞋的代谢值之比。与此一起,Dustin Bruening和特拉华大学的一个团队则创造了未来的滑冰鞋——一种可以防受伤的滑冰鞋,并或许带来更高跳动和更多旋转,那些动作选手在比赛中还没有做到过,比如五周跳。

不过,Formenti研讨的骨骼滑冰鞋和Bruening团队开发的超柔韧滑冰鞋之间有一些严峻的不同。形状和大小都发生了改动,人们穿它们的原因也发生了改动。

上面是Federico Formenti团队研讨中调查的五种滑冰鞋。

下面是Hendrick Avercamp的油画Winter landscape with iceskaters,作于1608年。from The Rijksmuseum, Amsterdam, The Netherlands.

让我们来回想一下前史怎样?首要,仔细看看下面这张1539年的斯堪的纳维亚地图。你能找到已知最早的对滑冰运动员的描绘吗?

最早的描绘了滑冰者的斯堪的纳维亚地图。from Wikimedia Commons

看清楚了,他们在这儿——

这些滑冰者看起来一点也不像在奥运会上滑过玻璃般冰面的那些人。他们穿戴由马骨和牛骨制成的冰鞋困难前行,最陈腐的冰鞋可以追溯到大约公元前1800年。发端于斯堪的纳维亚,最前期的滑冰者会在骨头上穿一个洞,然后用皮带系上。但他们并没有妄图结束四周跳,骨骼滑冰鞋是一种高效的交通东西,它沿着许多河流和运河在区域穿行。

公元前1800年的骨制滑冰鞋康复。from Federico Formenti

不像今天的冰鞋,骨冰鞋没有尖锐的边沿,其底部又平又滑。这在某种程度上预示着,与我们今天的运用办法不同,当时的滑冰者不能用腿来推动——相反,他们用一根棍子刺进两腿之间的地上来推动自己跋涉。这使得转弯变得别具应战性,因为滑冰者不得不放慢速度,用手杖向侧面推。但一旦他们发起,就很顺溜了。Formenti解说说,骨骼天然是制造冰鞋的最佳材料之一,除了经用之外,它们还含有脂肪。冰触外表上的油性减少了摩擦系数,使得它们能更轻松地在冰面上滑动。“这很幽默,因为在腿不动的情况下,你一般不可能在一条直线上移动得如此平稳又快,”Formenti说道,“这和运用金属刀片完全不同。”

带细绳和薄刃厚木屐,这是康复的第一个木制滑冰鞋。from Federico Formenti

到了13世纪,滑冰者毫不犹豫地丢掉了旧模型,用木头做冰鞋,并在下面固定铁片。这在某种程度上预示着他们对自己的动作有了更多控制,可以脱节那些粗笨的棍子,用腿来推动自己。但这也代表着刀片的滑动不那么顺畅——用铁和用骨头比起来,与冰的摩擦系数添加了。不管怎样,到了14世纪,在尼德兰等地,铁刃冰鞋代替了骨冰鞋。

进入15世纪的滑冰鞋制造者给刀片添加了一个戏剧性的弯脚趾。Formenti认为有几个原因导致他们这么做:首要,在初步版别中运用的骨骼,其解剖形状有一个天然的曲线,或许前期滑冰者现已习惯了。其次这种曲折也可以避免冰鞋的尖端卡在冰上导致运用者绊倒。第三个原因呢?“我认为这也是一个时尚问题,” Formenti说道,“我不确定卷脚趾高度和形状的改动,像第一次添加了1厘米,是不是有功能上的意义。”

19世纪的带卷趾滑冰鞋,最早出现于15世纪。from Wikimedia Commons

被誉为“现代花滑之父”的美国人Jackson Haines。from Library of Congress

直到18世纪,滑冰还只是在冰上行走。但从13世纪初步一贯延续到19世纪的小冰河期,带来了一段特别严寒的冬季,以及新出现的批量出产的廉价冰鞋,这让冬季的冰上奔跑变得流行起来。这项活动很快变得更专业化,设备也水涨船高。

1772年,英国人Robert Jones写了一篇《滑冰论》,被《大英百科全书》认为是对花招滑冰的最早描绘,也标志着速度滑冰和花招滑冰之间的分道扬镳。19世纪末,美国芭蕾舞演员Jackson Haines将他的技巧运用到冰上舞蹈中,被广泛认为是花招滑冰之父。20世纪出现了带尖嘴的花招滑冰鞋,它是指花招滑冰鞋前端的锯齿状边沿,让运动员可以在跳动时脱离冰面。

与此一起,滑冰鞋制造商也初步制造尽或许长和薄的滑冰鞋,以行进速度和运送功率。为什么?说到速滑,冰刀长度很重要。滑冰者的重量分布在刀片的既定外表上,当刀片变短时,重量趋向于会合到一个点上。而当它很长时,重量分布得更均匀,就不会深陷进冰里。这样滑行就更顺畅了。

克己带着长冰刀的克己冰鞋,这是康复的18世纪的滑冰鞋。from Federico Formenti

在20世纪,冰鞋成为了我们今天熟知的姿势。老式捆绑式滑冰鞋让位于带螺旋刀片的靴子,这让滑冰者可以更轻松、更安全地移动,而且在必定间隔内踏步的次数也下降。此外,这些冰鞋的刀片是13世纪的两倍长,但技术和材料的行进使冰鞋更轻、更有功率。

现代短道速滑。from AP

“相同的代谢才干下,现代选手能轻松结束四倍于祖先的速度。” Formenti在2007年的论文中写道——据预算,现在这个间隔还要更大,因为之后滑冰技术又有了新的展开,像是克莱普新式冰刀的出现,加了一个铰链容许脚后跟从叶片分别,容许更天然的运动。

“从这个意义上说,我想知道滑冰鞋的最佳长度是否已达到了,”他若有所思地说,“但很明显,的长度是有极限的,而且很简单控制。”

研讨者仍在考虑花招滑冰的未来。2004年,特拉华大学的一个团队开发了一种带铰链踝部的花招滑冰靴,它的规划初衷是为避免受伤。生物力学专家预算过,当花招滑冰运动员结束这些跳动时,在冰上所受的力是体重的5-8倍。当他们僵硬的脚踝着地时,在很短的时间内就要吸收掉那个力。

“所以我们想把脚踝还给他们,”杨百翰大学的Dustin Bruening说,他在特拉华州参加了这个项目。用铰链联接的脚踝可以使运动员在更长时间和更大范围内松散这种力气。

带铰链脚踝的JacksonUltima版滑冰鞋。from Jackson Ultima

铰链还或许会带来另一个意想不到的优势:潜在的更高跳动。当滑冰者可以在推冰时能更好地运用脚踝,并在更大范围内运动,据估测他们就该可以跳得更高。更高的跳动意味着在空中逗留时间更长,这为更多的旋转供应了机遇,如此没准儿可以翻开期待已久的五五周跳大门。

不过花招滑冰选手们在选用铰链靴方面并不活泼。首要,当谈到花招滑冰时,外观很重要,带铰链的靴子比传统的靴子稍微粗笨一些。此外,需求有出资进来和更多制造这种靴子的公司

原文标题:从骨头到刀片,人类终究履历了什么

修正:fengyao

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