牙買加飛人博爾特到底能跑多快（圖）

2008-09-17 16:30 據報導，在北京奧運會上，牙買加短跑運動員烏塞恩·博爾特創造了新的百米世紀記錄，成為世界上跑得最快的人，但他究竟還能跑多快？

8月16日，星期六，在北京奧運會上的百米大戰中，博爾特以9.69秒的速度打破了由他保持的世界記錄(9.72秒)。在撞線之前，距離終點 20米處，這名21歲的飛人甚至環顧四周，意識到自己遙遙領先後，開始放慢腳步為自己擂胸慶祝。看到他的驚人表現，很多人好奇，如果不放慢腳步跑完全程的話，博爾特的時間會是多少？或者說人類奔跑的極限究竟是多少？

以漢斯·克里斯蒂安·埃里克森為首的奧斯陸大學的物理學家們也對此感到好奇，最近，他們根據博爾特速度和加速度等因素預測了這個世界飛人究竟可以跑多快的問題。通過推斷博爾特在擂胸慶祝前的速度，科學家們估算出的假設性世界記錄為9.55秒，誤差數為加減0.04。

他們的估算支持博爾特教練格勒·米爾斯的說法。米爾斯在一次記者招待會上曾暗示博爾特全速跑的話，跑完全程的時間應為9.52秒，甚至更少。埃里克森稱，他和同事們都對體育感興趣，他說："我們的研究工作起始於在蘇黎世黃金聯盟田徑賽前，大眾媒體上刊登的烏塞恩·博爾特教練的採訪錄。他稱如果不放慢腳步，博爾特的最好成績應該是9.52秒。這令我們感到震驚，如果擁有他的田徑賽錄像和一些有關他的加速度的假設，我們應該能計算出這個時間。"

為了得出結論，這些挪威科學家分析了來自美國國家廣播公司、英國廣播公司和挪威廣播公司的不同的田徑賽錄像。在跑道一側安置的移動攝像機則扮演著"標尺"的角色。科學家們依據不同假設做出兩種估算。第一種估算較為保守，是假定博爾特到最後維持亞軍理查德·湯普森的加速度。第二種估算是博爾特最後的加速度是0.5 m/s2，比湯普森的加速度快。根據博爾特和湯普森在經過攝像機軌道上每一條間隔線的位置錄像，研究人員以時間函數的方式確定了兩名運動員位置的近似值，以及他們的速度和加速度。

將這些軌跡投射在100米上，科學家們得出了他們的結論。如果博爾特最後保持湯普森的加速度，他的時間為9.61秒，誤差為加減0.04秒。如果博爾特維持0.5 m/s2加速度，他的時間將是9.55 秒，誤差為加減0.04秒。埃里克森說："剛開始時，我們只是覺得有趣，但後來我們意識到，這樣的結果可能真的非常有趣，也可能對更多的人有用，而不只是原來預想的目標讀者。於是，我們改成以半嚴肅的方式完成了這篇論文。尤其是，我們認為這可能是一個用於教育和更多目的的簡單物理學的有趣例子，因此，我們把這篇論文發表在《美國物理學雜誌》上。"

埃里克森強調，這項研究是"趣味物理學"的一部分，考慮它的結論不該太嚴肅。這些物理學家解釋，他們對博爾特可能時間的估算有一定的誤差，誤差為加減0.04秒，而且這種不確定性源自科學家對博爾特加速度假設的統計的不確定性。例如，屏幕時鐘的精確度，屏幕時鐘與體育場時鐘的差異。

另一個可能的不確定性是可能博爾特跑到終點精疲力盡了。但是，通過主觀觀察，科學家們指出："從他撞線時的面部表情判斷，我們的假設不是似是而非。" 風速是另一個因素，雖然在這次北京田徑賽期間，跑道上的風速經測量可以忽略。但是，物理學家指出，在風力條件良好--例如風速每秒2米--的狀況下，博爾特的時間可減少0.1秒。鑒於這些結論，他們認為，博爾特可在短期內以9.5秒以內的成績創造新的世界記錄。

當然，他們也從科學的角度進行了提醒。埃里克森說："我還應該說，這次研究對新世界記錄的實際預測幾乎沒有什麼用處。但重要的是，這是簡單物理學的一個有趣的例子，很多人對此感興趣。它的主要目的是用來普及物理學，不是定義一個新的世界記錄。儘管如此，我們相信，我們使用的方法是恰當的，如果獲得更準確的數據的話，我們得到的結論還會更準確。"