

2月10日,日本花样滑冰运动员 羽生结弦在男子自由滑比赛中差点完成奥运会历史上的首次四周跳。这是一个大胆的目标,近乎狂妄,专家、 运动员 和 粉丝 都认为羽生结弦的这次尝试本身就是一次胜利。他或许未能完成这次跳跃,在节目中旋转不足并摔倒,但他距离成功只有一步之遥。
杨百翰大学的生物力学家 Sarah Ridge 表示,如果有人能在 2022 年北京冬奥会上完成四周跳,那个人非羽生结弦莫属。“他最与众不同之处在于,他完美地为此而生”——并且拥有与之匹配的技能和天赋。她补充说,羽生结弦未来完成四周跳并非不可能。
四周跳需要在空中完成整整四圈。而四周跳(Axel)是唯一一个正面起跳、反面落地的花样滑冰跳跃,这进一步增加了难度,要求运动员在强大的腾空跳跃中额外增加半圈。据《华盛顿邮报》报道,2022 年奥运会男子花样滑冰金牌得主陈巍 掌握了所有四周跳,除了四周跳(Axel)。
要完成冰上任何一次旋转跳跃,都需要 一系列复杂的事件。在起跳之前,选手会在地面上通过伸展四肢并像预先上紧的发条一样扭转身体来产生旋转动量。然后,他们必须腾空而起。(跳得越高,在空中停留的时间越长。)一旦离地,运动员会迅速收拢身体,将手臂和腿收紧至身体中心和旋转轴。这会减小身体的转动惯量,即旋转阻力,并加快旋转速度。落地时,他们再次伸展四肢以增加转动惯量,从而基本停止旋转,同时在狭窄的刀刃上保持平衡。这是在瞬间完成的惊人的身体变化和决策过程。

伊萨卡学院的生物力学家 Deborah King 表示,当运动员试图将更多旋转动作融入流畅的特技时,失误的容忍度会变得更小。鉴于滞空时间有限,滑冰运动员需要在离开冰面后立即达到最大旋转速度,以完成目标旋转次数。一旦达到最高速度,他们必须保持身体姿势,尽可能长时间地旋转,直到落地。
目前,还没有女或男花样滑冰运动员打破四周跳的极限。Ridge 表示,这使得四周半跳,也就是四周跳(Axel),近在眼前。
但是,能否超越这个数字呢?奥运会的格言——更快、更高、更强——在滑冰方面增加了另一项理想:更轻。
King 表示,可能的最大旋转次数受花样滑冰运动员转动惯量的限制,而转动惯量又取决于身体的质量和形状。苗条的身材自然能让他们在旋转时获得较低的阻力优势。但 King 解释说,无论运动员在跳跃过程中如何收缩和伸展身体,他们最多只能缩到肩膀和臀部的宽度。她说:“如果你看运动员跳跃,你看他们在空中做四周跳时的姿势,他们已经尽可能地缩小了。”
另一个要求是花样滑冰运动员需要强壮,但又不能增加肌肉质量。(羽生结弦本人 体重仅约56.7公斤,身高1.73米。)更强的力量意味着更高的跳跃,以及在空中高速旋转时能够保持身体紧绷的能力——这是一个令人筋疲力尽的过程,尽管专业选手看起来毫不费力。滑冰运动员旋转得越快,离心力作用在他们肢体上的力就越大,导致肢体向外甩开,脱离理想的旋转姿势。在某些动作序列中,滑冰运动员的手臂可能会感受到高达自身体重一点五倍的力。
然而,运动员的旋转速度和跳跃高度都是有限的。King 说:“你不能把所有精力都用在旋转上;也不能把所有精力都用在跳跃上。这是一个微妙的平衡。” 她说,花样滑冰运动员在空中的滞留时间通常约为零点五秒,但很少超过这个时间。根据这个计算,她认为五周跳可能就是可能的最高旋转次数。六周或更高的旋转次数几乎是难以想象的。
她说:“我真的看不到那种情况发生,” “我很乐意被打脸。”
其他专家也认为,五周跳可能是这项运动所能想象的极限。Ridge 本人曾测量过顶尖美国花样滑冰运动员的旋转速度。即使是那些每秒旋转超过 2000 度(Ridge 仪器的最高测量范围)的运动员,她也不指望在单次跳跃中能达到五周以上。“也许这是可能的,只是我没有足够的想象力,”她提到。
Ridge 说,唯一能打破这个数字的方法是彻底改革滑冰器材,以便运动员能够更好地利用他们的运动能力进行特技表演。但考虑到滑冰运动员只有靴子和冰刀可供使用,在工程设计上几乎没有多少空间来创造更令人印象深刻的壮举。
2018 年在奥运会上 完成三周跳 的美国首位女花样滑冰运动员 Mirai Nagasu 也认为五周跳是可能的。她说,像 “四周跳之神” Ilia Malinin 这样的年轻运动员,将受到当前运动员破纪录成就的启发,在未来几年推动这项运动的极限。但她补充说,完成新的壮举只有在安全的情况下才算数。
Nagasu 说:“我们需要更多地保护这些年轻运动员,他们拼尽全力是因为他们太渴望获胜了。”她在 学习三周跳 时,撕裂了腰部唇状软骨,并接受了多次髋部手术。她说,如果花样滑冰运动员为了片刻的荣耀而换来一生的身体痛苦,那么打破运动记录可能不值得。尽管公众喜欢激动人心的新体育展示,但最终,奥运选手为了实现不可能而付出了巨大的牺牲。
修正(2022 年 2 月 14 日): 文章之前曾写到离心力导致滑冰运动员在旋转时四肢向外甩开。应为向心力。