科學人/泳池太淺影響泳速?水深僅2.15公尺 巴黎奧運泳池設計遭質疑

奥运游泳项目。 法新社

泳池的深度被认为会影响选手的速度。印第安纳大学布隆明顿校区(Indiana University Bloomington)的生物物理学家斯泰格(Joel Stager)指出,泳池的深度、沟槽尺寸、泳道设计、水回流和底部设计等因素都会影响水流,进而影响选手的速度。他表示:「泳池可以加快或拖累选手泳速,这取决于它们的设计。」

今年巴黎奥运会的泳池深度仅有2.15公尺,相较于奥委会建议的3公尺深度,显得相当浅。斯泰格指出,较浅的泳池会产生更多的水流和漩涡,这会减慢选手的速度。事实上,2008年北京奥运会的泳池深达10米,当时选手们创下了25项世界纪录,似乎证明了泳池深度对选手表现的重要性。

德国游泳国家队教练贝尔克汉(Bernd Berkhahn)也对此表示同意。他认为巴黎奥运会的泳池设计存在问题,会产生很多漩涡,无法带来好成绩。

巴黎的拉德芳斯体育馆(Paris La Défense Arena)原本是一个橄榄球场,后来被改造成游泳馆。由于建造于2017年开始,当时奥委会的规定要求泳池的最小深度为2公尺,因此2.15公尺的深度是合于规定的。然而,新的规定深度为2.5公尺,建议深度为3公尺,这也引发了对巴黎泳池设计的质疑。

美莎泳池(Myrtha Pools)的总经理科莱托(Roberto Colletto)表示,从技术层面来看,巴黎的泳池并没有问题。该公司制造了过去六届奥运会的泳池,并使用数值流体动力学模拟,创造最佳的比赛条件。

事实上,建造理想泳池涉及数学中最复杂的问题之一:纳维尔-斯托克斯方程式(Navier-Stokes equations)

该方程式描述了液体和气体的流动,牵涉到混沌理论,计算出精确的解几乎是不可能的。因此,模拟水流的电脑模型可能会因微小的偏差而产生重大影响,最著名的案例就是蝴蝶效应。

这并非第一次有泳池设计受到批评。在2013年巴塞隆纳的世界游泳锦标赛上,就有人声称泳池中的水流会干扰运动员表现。当时,斯泰格及其团队致力于解决这一问题。然而,由于比赛结束后泳池立即被拆除,研究人员无法直接对泳池进行检查。他们只能检查所有游泳运动员的时间,与其他比赛进行比较,并进行统计分析。结果发现,确实有些泳道存在干扰。

在2016年里约热内卢的奥运会上,关于泳池的争论也相当激烈。甚至出现了一些游泳选手在某个方向上似乎比另一个方向游得更快的情况。斯泰格及其团队的专家在统计分析中再次发现了依赛道而异的表现差异,但因为在这些案例中并没有机会完整测量整个泳池的物理特性,因此无法确定这些偏差是由水流或是其他因素引起的。

目前尚无法确定巴黎奥运会的泳池设计是否真的影响了选手的表现,这需要进一步的测量和统计分析才能有更多了解。无论如何,看来选手只能继续在巴黎泳池中继续拼搏。

资料来源:Ist das Schwimmbecken der Olympischen Spiele in Paris »langsam«?

(本文出自2024.08.01《科学人》网站,未经同意禁止转载。)