起跑與發(fā)令槍

王　平

運動員的反應(yīng)速度是運動能力要素的一種，常常被歸為速度要素里面。所謂反應(yīng)是指人對某一刺激做出回應(yīng)所需要的最短時間。在各種運動中，運動員都面臨反應(yīng)問題，如球類運動中對球的反應(yīng)時間、拳擊和擊劍中對對手出拳和出劍的反應(yīng)時間都是如此。但對運動員反應(yīng)時間要求最為嚴(yán)格的莫過于田徑運動的短跑項目中的起跑反應(yīng)。反應(yīng)越快、起跑時間越短，則證明運動員在這一點上的運動能力越好。

各種反應(yīng)能力

反應(yīng)能力有心智反應(yīng)能力、思考能力、應(yīng)答能力等。但是，體育運動中的反應(yīng)主要是指發(fā)出動作的快慢，這是由時間來計算的。人的反應(yīng)可能有微乎其微的毫秒差異，這種差別對一般人關(guān)系不大，但對運動員的獲勝至關(guān)重要。如發(fā)令槍響后運動員的起跑就是典型的反應(yīng)，由此可以觀察到運動員反應(yīng)能力的優(yōu)劣。優(yōu)秀者自然為獲勝奠定了基礎(chǔ)。

不過，對于某一刺激作出反應(yīng)的時間可分為單純反應(yīng)時間與復(fù)雜反應(yīng)時間。單純反應(yīng)時間是刺激與反應(yīng)都是相當(dāng)單純的，即針對單一的刺激引起的最簡單的反應(yīng)所用的時間，稱為單純反應(yīng)時間。例如，在測試中面對一個燈泡，燈一亮馬上用手按壓計時器的按鈕，這一過程所花的時間即為單純反應(yīng)時間。運動員在發(fā)令槍響后奮力沖出也是單純反應(yīng)時間。

而復(fù)雜反應(yīng)是指刺激不是單一的，而且人們的應(yīng)答或應(yīng)對需要綜合判斷后才能做小。例如，有紅、黃、綠、藍(lán)四種燈，而且人為規(guī)定紅者右行，黃者左行，綠者直行，藍(lán)者禁行，這時人們在面臨每種顏色的燈亮?xí)r就需要思考和判斷后才能做出動作，這樣的刺激就是復(fù)雜刺激。

而在體育運動中，運動員往往是單純反應(yīng)與復(fù)雜反應(yīng)相結(jié)合的，前者如對發(fā)令槍響的反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為行動便是起跑：而后者在多種運動中都存在，如排球二傳手的手指動作，是向本隊的一傳運動員和進(jìn)攻隊員作出的信號和刺激，要求他們知道在什么位上進(jìn)攻，從而讓這些隊員經(jīng)過判斷和思考后傳出最佳位置的球(一傳隊員)和跑出最佳位置(進(jìn)攻隊員)。

當(dāng)然，從百米短跑中單純的對發(fā)令槍響的起跑來談反應(yīng)能力可能更為直觀和易于理解。百米賽跑時，運動員聽到槍聲再蹬腿起跑的時間是一種典型的單純反應(yīng)時間。生理學(xué)的研究表明，耳朵聽到槍聲，經(jīng)過大腦再到運動器官發(fā)生動作，最短需0.12秒的時間。但是，這還不是人的反應(yīng)能力的極限。

國際田徑聯(lián)合會(IAAF)所認(rèn)定的反應(yīng)時間的極限是0.1秒(100毫秒)，這是生理學(xué)研究所證明的，也就是人的最為單純的一種本能的條件反射。實驗證明，條件反射的時間也就是0.1秒，例如，人聽到一聲劇烈爆炸的轟響會不假思索地收縮肌肉或做出逃跑的動作，這就是一種條件反射，這個本能的反應(yīng)時間大約0.1秒，但不會低于0.1秒。

起跑與搶跑

根據(jù)這種本能的條件反射時間，體育比賽中把搶跑的時間定義為從發(fā)令槍響到腳離開起跑踏板快于(低于)0.1秒。因為，幾乎沒有人能達(dá)到0.1秒的起跑時間，而一般人的反應(yīng)時間介于0.2至0.3秒之間。訓(xùn)練有素和天生反應(yīng)快的運動員的反應(yīng)時間介于0.1到0.2秒之間。所以，如果從發(fā)令槍響到運動員的腳離開起跑器的時間少于百分之一秒的話，就判定為搶跑。

這種起跑反應(yīng)時間的閾值在不同的運動員身上有不同的效果。英國著名短跑運動員林福德，克里斯蒂(LinfordChristie)的起跑時間較短，他常說，“我將在瞬間爆發(fā)?！?I'll be gone by the B of the Bang)。為此，英國藝術(shù)家托馬斯，赫斯維克為紀(jì)念2002年歐共體運動會，以克里斯蒂的描述為藍(lán)本，設(shè)計了雕塑《爆發(fā)》，并于2005年1月12日落成，矗立于英國曼徹斯特市的足球場旁。這座巨型雕塑耗資142萬英鎊，重150噸，高56米，比著名的自由女神像還高10米。雕塑的名稱就來源于克里斯蒂關(guān)于起跑瞬間的描述，形象地表現(xiàn)了運動能量剎那間的猛烈爆發(fā)。

但是，在比賽中，克里斯蒂的瞬間爆發(fā)為他帶來的并不是好運。1996年在美國亞特蘭大奧運會上，克里斯蒂就是因為兩次起跑都被測定在0.086秒，明顯地短于起跑反應(yīng)極限(0.1秒)而被判搶跑，痛失繼續(xù)比賽的資格。

但是，也有起跑表現(xiàn)得很好的運動員，既不超過0.1秒，又無限接近0.1秒。例如，中國著名的110欄運動員劉翔，起跑本來是他的弱項，但經(jīng)過訓(xùn)練有了很大改善。最好的一次起跑反應(yīng)是在2008年3月8日在西班牙巴倫西亞舉行的世界室內(nèi)田徑錦標(biāo)賽60米欄預(yù)賽的起跑小，劉翔創(chuàng)造了自己最快的起跑記錄，為0.105秒。這個最接近0.1秒搶跑犯規(guī)的速度連劉翔自己都沒有想到，而更大的想不到是這個速度還“蒙騙”了勁敵羅伯斯，后者以為劉翔搶跑，因而在發(fā)令槍響后沒有起跑，直到看到別人都跨過了第一個欄，才意識到自己判斷失誤，這時羅伯斯才開始起跑，卻只能無奈地最后一個沖過終點，最終被淘汰。

在此之前，劉翔的最快起跑速度為0.108秒，這個起跑速度讓他創(chuàng)造了12秒88的世界紀(jì)錄。但是，劉翔的最快起跑反應(yīng)時間也不是世界上最快的，最快的是世界百米巨星、美國的蒙哥馬利創(chuàng)造的，為0.104秒?？梢钥葱。@個反應(yīng)時間是既不超過0.1秒，又非常接近0.1秒。

從生理極限來看，有人認(rèn)為劉翔的0.105秒和蒙哥馬利的0.104秒起跑時間其實都已經(jīng)不是正常的單純反應(yīng)了，而是一種在直覺下與發(fā)令槍的同步進(jìn)行或超前進(jìn)行。也就是說劉翔和蒙哥馬利在沒有聽到槍聲，或者嚴(yán)格地說，他們的大腦還沒來得及處理一個來自聽神經(jīng)的信號，他們的大腦就已經(jīng)決定做動作了。在他們可能沒有聽到槍響時，他們的大腦就發(fā)出起跑的信號，這個信號在奔向劉翔和蒙哥馬利強(qiáng)有力的大腿、小腿、腳踝、腳底的時候，他們的大腦才知道槍響了。又過了0.005秒和0.004秒，劉翔和蒙哥馬利的腳底才離開了起跑踏板。

發(fā)令槍不公正?

顯然，這種起跑的單純反應(yīng)能力是運動員得天獨厚的一種優(yōu)秀能力，它能幫助運動員獲取最好成績，哪怕是提前0.001秒起跑，也會為奪冠創(chuàng)造有利的條件。

不過，最近有科研人員提出，用發(fā)令槍發(fā)出起跑的命令可能不公平。多年來，短跑中使用手槍發(fā)令也許是一個不錯的做法，但是這也意味著最靠近發(fā)令槍的第1道的短跑者能夠最先起跑。相比之下，一些體育比賽采用的是發(fā)令員在運動員后面喊口令讓運動員起跑，這能保證每個人都能公正地聽到。

加拿大阿爾伯塔大學(xué)的大衛(wèi)，科林斯等人分析了2004年雅典奧運會運動員起跑的反應(yīng)

時間資料，發(fā)現(xiàn)了一個驚人的結(jié)果。第1道的運動員擁有平均為160毫秒(0.16秒)的反應(yīng)時間，而第2道的運動員平均擁有171毫秒(0.171秒)的反應(yīng)時間。最不幸的是第7和第8跑道的運動員，他們的平均起跑反應(yīng)時間為185毫秒(0.185秒)。顯而易見，越靠近發(fā)令員，起跑反應(yīng)時間越短。而第1道離發(fā)令員最近，所以起跑反應(yīng)時間最具優(yōu)勢。

為什么靠近發(fā)令槍的運動員有起跑反應(yīng)時間短的優(yōu)勢?

研究人員從多方面探究原因，例如，檢測運動員的反應(yīng)時間，也就是起跑時他們達(dá)到最大力量所需要的時間，以及這種力量的強(qiáng)度，稱為峰值力量。在所有運動員中，發(fā)令槍響聲較大，運動員的平均反應(yīng)時間就比較快。而峰值力量并不受發(fā)令槍響聲大小的影響，而未經(jīng)訓(xùn)練的運動員如果聽到的是大聲的槍響，他們達(dá)到峰值力量所需的時間(即起跑時的反應(yīng)時間)便縮短了。這是受過訓(xùn)練的運動員與未經(jīng)受過訓(xùn)練的運動員之間的唯一差異。

受過訓(xùn)練的運動員與未經(jīng)受過訓(xùn)練的運動員之間的這種差異顯示，受過訓(xùn)練的運動員在比賽中能發(fā)揮最佳水平。這些結(jié)果意味著，發(fā)令槍響聲的大小和運動員離發(fā)令槍的遠(yuǎn)近可以影響到他們的起跑，槍聲大可能讓運動員聽得更清，而運動員離發(fā)令槍的距離盡管只有幾米或10米(田徑跑道每道寬為1.22m，則意味著第8道比第1道離發(fā)令槍多出8.54米)，但可造成起跑反應(yīng)時間有不同。因為發(fā)令槍響傳到距離不同的運動員耳中的時間是有差距的，盡管這種差距極小。

例如，聲音在空氣中的傳播速度是340米每秒(在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下和15攝氏度時)，而位于第8道的運動員比第1道的運動員遠(yuǎn)了8.54米，他聽到槍響的時間就會比第1道的運動員晚0.025秒。盡管這是一個可以忽略不計的時間，但如果第1道和第s道的運動員在其他方面，如途中跑、沖刺等的表現(xiàn)一樣，那么，獲勝的必然是第1道的運動員。

挑戰(zhàn)0.1秒和其他發(fā)現(xiàn)

科林斯等人的研究還對國際田徑聯(lián)合會(IAAF)所認(rèn)定的反應(yīng)極限時間為0.1秒提出了挑戰(zhàn)。他們所調(diào)查的運動員有21％記錄到了其起跑反應(yīng)時間快于0.1秒(100毫秒)。

但是，科林斯等人的研究結(jié)果是否能得到認(rèn)可還存在很大疑問。如果人的反應(yīng)時間能低于0.1秒，那么對現(xiàn)在的起跑反應(yīng)時間閾值就需要修正，也許英國短跑運動員林福德·克里斯蒂的搶跑以及其他運動員低于0.1秒的起跑就有可能不是搶跑。所以，很多人懷疑科林斯等人的研究。

盡管有人質(zhì)疑，但科林斯等人認(rèn)為一些運動員的反應(yīng)時間是可能達(dá)到低于0.1秒的。他認(rèn)為，奧林匹克委員會已經(jīng)意識到這個問題，但目前還沒有計劃或來不及來修改公認(rèn)的反應(yīng)時間閾值。不過，對已經(jīng)獲得科學(xué)研究認(rèn)定的0.1秒的反應(yīng)閾值要提出修改，必須要有更多的科學(xué)依據(jù)，僅僅靠科林斯等人的研究結(jié)果可能還不具有足夠的說服力。

科林斯等人還通過觀察運動員在起跑時是否眨眼來檢測最大的發(fā)令槍響聲會否讓運動員受驚。當(dāng)運動員受驚時，他們的起跑反應(yīng)時間會更快，但是受驚并不影響峰值力量?？屏炙拐J(rèn)為，這種受驚反應(yīng)可能有助于深陷于“僵硬狀態(tài)”的帕金森病人，在此情況下他們已不能行動。

但是，英國倫敦大學(xué)學(xué)院專門研究人類運動疾病的約翰，羅斯韋爾認(rèn)為，僵硬狀態(tài)并不會因受驚而影響。帕金森病人在行走吋僵硬總是存在的，一般情況下是病人遇到門或障礙物時就顯得僵硬。在這種情況下很讓人懷疑受驚會極大地幫助病人。

科林斯認(rèn)為，北京奧運會要做到公正，就不應(yīng)用發(fā)令槍。然而，這僅僅是一家之言。

(文章代碼：1515)

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