人类运动时在各方面所承受的极限是什么?
1.人类能承受的加速度极限
人体的胸腔保护着心脏,使其免受撞击的伤害,但是它的保护功能在现代科学技术的发展下却略显脆弱。或许,在达到一定程度的加速度时,胸腔也根本起不到保护的作用。
美国宇航局和军方研究人员在寻找这个答案的道路上大步前进着。他们为了制造安全的飞行器和航天器需要了解这个数据。横向加速会因为对人体施加不对称力而对人体造成伤害。根据《大众科学》上刊载的一项研究表明,14个g的加速度可以让人的器官分离,而4到8个g的加速度可以让人昏迷。
向前或者向后的加速度对身体来说更容易承受一些。军方在20世纪40、50年代的试验表明人体可以承受45个g的减速。在这个速率下,人从1000千米/小时的速度减速到停止只用1秒钟。但是,根据研究结果,在50个g的减速情况下,人体还是会被撕裂。
2.自身速度极限
美国斯坦福大学研究人员指出,速度依赖于人体强健的肌肉和修长的四肢,由于人体具有一定的重量,所以每提高一秒钟速度,都会增加一定的能量消耗。速度与能量消耗的比值是有限的,这一极限可能是百米9.48秒。女子百米世界纪录保持者——短跑女皇乔伊娜,她的丈夫——美国田径专家柯西曾经做出过9秒76将是人类百米极限的论断,但他现在已经修正了自己的观点,他认为新的科学理念总让人难以想象,所谓的极限只是在原有训练水平下的极限。柯西称“当科学技术、训练理念发生天翻地覆的变化,天知道会发生什么!”
与体育运动专家、9秒9、9秒8、9秒7这样看似“保守”的预测不同,数学、物理、生理学专家对百米极限有更激进的观点。旅居德国的荷兰数学家阿尹马鲁教授通过复杂的计算推断人类百米极限为9秒29,这是理论上的最快速度,纯理想状态下的产物。考虑到人身体对抗空气的阻力、肌肉负荷能力、蹬地获得推动力所消耗的力等因素,“数学派专家”认为9秒64是更合理的速度,因为人不可能消灭空气阻力,人的肌肉韧性也是一定的,如果速度过快,肌肉将会撕裂。