【100米人类理论极限速度】人类跑步速度的极限是多少？

斯坦福大学生物学家马克丹尼表示，在100米比赛中，人类能跑多快是9.48秒，比乌萨因博尔特目前的世界纪录快0.10秒。

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在 2008年发表在《实验生物学杂志》上的一项研究中，丹尼使用可追溯到 1900 年代的男子 100 米比赛成绩记录，模拟了人类最快的跑步速度。丹尼将比赛中的年度最佳时间绘制成一个图表，并使用计算机程序提出了一个方程，该方程的曲线最好地模拟了他获得的实际图表的行为。曲线显示人类可达到的 100 米比赛时间将极限在 9.48 秒。“他们还没有达到极限水平，但你肯定可以看到数据正朝着那个方向发展，”丹尼说。

统计模型并不能解释跑步背后的机制。因此，南卫理公会大学生物力学教授 Peter Weyand 对这个问题采取了不同的方法。

Weyand 是人类运动领域的领先专家，他说影响速度的主要因素是短跑运动员用脚撞击地面的力量。Weyand 说，当运动员以恒定速度跑步时，他们会像使用弹簧杆一样使用四肢。一旦短跑运动员着地，他的肢体就会压缩并准备反弹。当他在空中时，双脚准备再次着地。

当跑步者着地时，90% 的力会垂直向上推动他再次向上，而只有 5% 的力会水平推动他。Weyand 说，在这方面，短跑运动员的表现很像超级球。“他们所做的就是弹跳更多，”他说。

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我们的身体会通过改变我们撞击地面的力度来自然地调整我们的跑步速度。我们越用力地撞击地面，我们速度越快。

在 2010 年发表在《应用生理学杂志》上的一项研究中，Weyand 和其他四位科学家让跑步者在跑步机上以不同的步态以恒定速度跑步——向前跑、向后跑和跳跃。他们的研究发现，当我们跳跃时，我们的四肢接触地面的力比跑步时多 30%，主要是因为脚在空中停留的时间要长得多。根据这些信息，Weyand 和他的团队计算出，理论上，人类可以以每秒 19.3 米的速度奔跑——也就是说，如果他们以生理上可能的最大力量撞击地面，那么一个短跑运动员将在5.18 秒内完成整个 100 米比赛。

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但是在后来的研究中Weyand 和他的团队发现，最大限度地提高跑步速度需要在重击地面和保持步频之间进行权衡。以最大的力量撞击地面需要短跑运动员在空中花费更多的时间，这会减慢他每秒可以迈出的步伐。Weyand 说，步频和地面力量的最佳组合因人而异，这取决于他们的体型、腿长和跑步速度。

不同的研究方法得出了不同的结论，唯一可以确定地是现在的最快纪录只是走向人类极限的一小步。

文章来自popsci