橫桿下“鉆”過(guò)去的跳高

科技之光

跳高歷來(lái)被稱(chēng)為“失敗者”的運(yùn)動(dòng)，每次都以運(yùn)動(dòng)員碰掉橫桿而告終。但曾經(jīng)打破世界紀(jì)錄的跳高健兒卻又都是無(wú)限風(fēng)光的“成功者”，他們的矯健身姿和巔峰成績(jī)永載跳高運(yùn)動(dòng)的史冊(cè)。

今天的男子世界跳高紀(jì)錄已經(jīng)達(dá)到2.45米，而1896年第一屆奧運(yùn)會(huì)時(shí)，跳高成績(jī)僅為1.81米。帶來(lái)這一變化的原因與其說(shuō)是人類(lèi)彈跳能力的增強(qiáng)，毋寧說(shuō)是充分掌握力學(xué)原理，不斷改進(jìn)跳高技術(shù)的結(jié)果。

最初的跳高都是“自由式”，運(yùn)動(dòng)員沿垂直方向跑近橫桿，用隨意的動(dòng)作騰空跨越。1839年加拿大運(yùn)動(dòng)員沃夫蘭跳過(guò)了1.69米，這是公認(rèn)的最早世界紀(jì)錄。

（１）羅伯特.柯奇創(chuàng)造了跨越式跳高

1864年英國(guó)選手羅伯特.柯奇（圖１）創(chuàng)造了側(cè)面助跑，兩條腿交替過(guò)竿的跨越式技術(shù)，突破了1.70米大關(guān),標(biāo)志著古老原始跳高的終結(jié)。1895年，美國(guó)選手斯韋尼（圖２）在桿上急速轉(zhuǎn)體，起跳腿和擺動(dòng)腿做剪絞動(dòng)作，稱(chēng)為剪式，跳出了1.97米世界紀(jì)錄并保持17年之久。直到1912年美國(guó)大學(xué)生霍拉茵首創(chuàng)滾式跳高突破了2米大關(guān)，這一姿勢(shì)也獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷近20年。

（２）斯韋尼以剪式創(chuàng)造了新的世界記錄

1936年柏林奧運(yùn)會(huì)上，美國(guó)選手阿爾布里頓用“肚皮朝下、騎跨橫桿”的俯臥式技術(shù)飛掠2米而獲得銀牌（圖３），美國(guó)選手司蒂斯又在1941年以同樣姿勢(shì)跳出2.11米成績(jī)，確立了俯臥式跳高在體壇上的統(tǒng)治地位。號(hào)稱(chēng)"黑色火箭”的美國(guó)選手托馬斯，六破世界紀(jì)錄、被譽(yù)為“宇宙飛行員”的前蘇聯(lián)運(yùn)動(dòng)員布魯梅爾，以“喀爾巴阡山的女飛鷹”聞名的約蘭達(dá).巴拉斯都是俯臥式的明星人物。而中國(guó)運(yùn)動(dòng)員倪志欽1970年創(chuàng)造了2.29米的世界新紀(jì)錄，民主德國(guó)運(yùn)動(dòng)員阿克曼1976年奧運(yùn)會(huì)上獲得女子冠軍并在1977年首次突破2米大關(guān)，則是俯臥式跳高最后的輝煌與謝幕。

（３）阿爾布里頓使用了新的俯臥式技術(shù)

福斯貝里是美國(guó)俄勒岡大學(xué)21歲的學(xué)生。在1968年墨西哥奧運(yùn)會(huì)上，他用一種前所未見(jiàn)的“背越式”跳過(guò)2.24米，摘取了奧運(yùn)金牌（圖４）。這種“背朝橫桿面朝天”的怪異姿勢(shì)引起了滿(mǎn)場(chǎng)嘩然和轟動(dòng)，“他竟然能倒著跳？簡(jiǎn)直不可思議?！闭l(shuí)也沒(méi)有料到福斯貝里的背越式竟帶來(lái)了跳高的一場(chǎng)革命。

（４）1968年墨西哥奧運(yùn)會(huì)上美國(guó)選手福斯貝里首創(chuàng)背越式跳高

此后，如日中天的俯臥式和初露頭角的背越式并駕齊驅(qū)了一段時(shí)間，人們對(duì)兩者的優(yōu)劣得失各執(zhí)一端，爭(zhēng)論不休。1972慕尼黑奧運(yùn)會(huì)上，16歲的聯(lián)邦德國(guó)女選手梅法特以背越式跳出1.92米成績(jī)平世界紀(jì)錄獲得冠軍。1980年莫斯科奧運(yùn)會(huì)上，默默無(wú)聞的民主德國(guó)選手韋西克以背越式一舉跳過(guò)2.36米獲得金牌，并打破了蘇聯(lián)選手雅什琴科用俯臥式創(chuàng)造的世界紀(jì)錄，此后國(guó)際正式比賽上已經(jīng)很難看到俯臥式的身影了。體育場(chǎng)上物競(jìng)天擇、優(yōu)勝劣汰的法則和自然界一樣嚴(yán)酷無(wú)情?？梢哉f(shuō)背越式技術(shù)從根本上再造了跳高。直到今天，全世界運(yùn)動(dòng)員仍然沿用著福斯貝里當(dāng)年在高中田徑場(chǎng)上發(fā)明的姿勢(shì)。

為什么跳高動(dòng)作從跨越式、滾式、俯臥式到背越式越來(lái)越先進(jìn)，越來(lái)越合理，越來(lái)越適合發(fā)揮人的潛能呢？我們不妨做一點(diǎn)簡(jiǎn)略的分析（圖５）。

（５）跨越式、滾式、俯臥式

在研究人體運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了抓住要領(lǐng)，常常進(jìn)行抽象和簡(jiǎn)化處理，近似地將人體看成具有質(zhì)量，但可以忽略大小、形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的質(zhì)點(diǎn)。跳高運(yùn)動(dòng)員所能跳過(guò)橫桿的高度和三個(gè)距離有關(guān)，那就是起跳離地一瞬間身體重心的高度，跳躍后人體重心上升的高度，以及人體重心騰起的最高點(diǎn)至橫桿間的距離（圖６）。

（６）

起跳瞬間人體重心高度主要取決于運(yùn)動(dòng)員體型，因此跳高名將幾乎無(wú)一例外的身材高挑，下肢修長(zhǎng)。起跳姿勢(shì)和擺臂、擺腿動(dòng)作也能提高身體重心的位置。而從跨越式到滾式、俯臥式的跳高技術(shù)演進(jìn)中，人體由臀部過(guò)桿變?yōu)楦共窟^(guò)桿，重心越來(lái)越低，離桿越來(lái)越近。這就意味著更經(jīng)濟(jì)的利用已獲得的騰空高度，減少?gòu)椞芰康睦速M(fèi)。

跳高選手一旦離開(kāi)地面處于無(wú)支撐狀態(tài)，身體重心的運(yùn)動(dòng)軌跡將不可改變。而背越式的革命性意義在于運(yùn)動(dòng)員的身體形成“反弓”和“背橋”，頭、肩、背、腰、臀、腿部“分期分批，化整為零”依次滑過(guò)橫桿，完全不同于其他跳高形式中身體必須在瞬間“一攬子”過(guò)桿。此時(shí)運(yùn)動(dòng)員身體一部分處在桿上，其他部分卻可以垂在桿下，使總重心的位置移出體外并始終低于橫桿。難怪有人形容背越式跳高是“從橫桿下鉆過(guò)去的”的跳高了。

助跑對(duì)跳高的作用不言而喻。從1900年到1912年奧運(yùn)會(huì)的競(jìng)賽項(xiàng)目都曾設(shè)過(guò)雙腳起跳的立定跳高，號(hào)稱(chēng)“橡皮人”的美國(guó)運(yùn)動(dòng)員尤里包攬了3屆冠軍，創(chuàng)造了1.65米的世界紀(jì)錄，瑞典運(yùn)動(dòng)員阿爾曼此后的成績(jī)?cè)_(dá)1.90米高度，但立定跳高在起跳時(shí)還必須向水平方向用力，以實(shí)現(xiàn)身體的“斜拋運(yùn)動(dòng)”。而助跑則提供了過(guò)桿需要的水平位移。起跳點(diǎn)和騰起角的掌握同樣重要，如果重心最高點(diǎn)落在橫桿前方將造成身體下落階段碰桿, 重心最高點(diǎn)落在橫桿后方會(huì)使身體上升階段碰桿。

背越式跳高另外一大優(yōu)勢(shì)是“J形”的弧線(xiàn)助跑。隨著最后三、四步的曲率半徑越來(lái)越小，人體起跳時(shí)便在慣性作用下沿切線(xiàn)飛出，獲得轉(zhuǎn)向橫桿的角動(dòng)量并自然成為水平姿勢(shì)（圖７）。

(７)“J形”的弧線(xiàn)助跑平面圖

助跑的弧線(xiàn)半徑越短，速度越快，身體的內(nèi)傾角就越大，人的重心就能夠降得越低。有研究表明：身體內(nèi)傾30度，重心將降低13厘米。起跳的工作距離因此而增大，有利于提高身體重心上升的幅度和加速度。

特別有趣和值得一提的是，背越式跳高在起跳腿蹬伸之前，身體重心便在擺動(dòng)腿的最后支撐中開(kāi)始提升。因此，起跳腿的工作并非“從零開(kāi)始”，而是接過(guò)擺動(dòng)腿產(chǎn)生的垂直初速度進(jìn)行積累和疊加。因此，不少研究者把背越式跳高助跑最后一步擺動(dòng)腿的支撐蹬伸當(dāng)做起跳開(kāi)始，稱(chēng)為第一動(dòng)力源；起跳腿的支撐蹬伸則是起跳的繼續(xù)和結(jié)束，為第二動(dòng)力源。這種“雙動(dòng)力起跳”是任何其他跳高技術(shù)都無(wú)法比擬的。

百年之間，跳高設(shè)施的變化同樣有許多可圈可點(diǎn)處。1924年巴黎奧運(yùn)會(huì)上，美國(guó)選手奧斯本“施展絕技”，用手指捏住橫桿使它不朝里邊滑落。為了防止這種“小動(dòng)作”，此后的橫桿才設(shè)計(jì)成能從兩邊掉下。最居功厥偉的改進(jìn)要算海綿墊問(wèn)世了。80厘米厚的發(fā)泡橡膠新材料能確保運(yùn)動(dòng)員肩背朝下“軟著陸”。沒(méi)有它來(lái)取代沙坑，福斯貝里不可能產(chǎn)生異想天開(kāi)的靈感，背越式跳高選手也一定會(huì)跌斷頭頸和脊梁了（圖８）。

（８）海綿墊在跳高運(yùn)動(dòng)中的起著重要作用

如今跳高運(yùn)動(dòng)已經(jīng)進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定期，1993年由古巴選手索托馬約爾刷新的2.45米男子世界紀(jì)錄無(wú)人挑戰(zhàn)，1987年保加利亞選手科斯塔迪諾娃創(chuàng)造的2.09米女子世界紀(jì)錄保持至今。明天會(huì)不會(huì)有新的跳高技術(shù)問(wèn)世還很難逆料。1996年亞特蘭大殘奧會(huì)上，中國(guó)運(yùn)動(dòng)員侯濱以一個(gè)京劇武生的折體飛越動(dòng)作，創(chuàng)造了1.92米的世界紀(jì)錄。許多田徑專(zhuān)家和運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)家都大聲呼好，認(rèn)為這才是人類(lèi)跳高的最佳模式（圖９）。結(jié)論究竟如何，我們只能把答案留給歷史了。

（９）嵌入式跳高示意圖