橫桿下“鉆”過去的跳高

科技之光

跳高歷來被稱為“失敗者”的運動，每次都以運動員碰掉橫桿而告終。但曾經打破世界紀錄的跳高健兒卻又都是無限風光的“成功者”，他們的矯健身姿和巔峰成績永載跳高運動的史冊。

今天的男子世界跳高紀錄已經達到2.45米，而1896年第一屆奧運會時，跳高成績僅為1.81米。帶來這一變化的原因與其說是人類彈跳能力的增強，毋寧說是充分掌握力學原理，不斷改進跳高技術的結果。

最初的跳高都是“自由式”，運動員沿垂直方向跑近橫桿，用隨意的動作騰空跨越。1839年加拿大運動員沃夫蘭跳過了1.69米，這是公認的最早世界紀錄。

（１）羅伯特.柯奇創造了跨越式跳高

1864年英國選手羅伯特.柯奇（圖１）創造了側面助跑，兩條腿交替過竿的跨越式技術，突破了1.70米大關,標志著古老原始跳高的終結。1895年，美國選手斯韋尼（圖２）在桿上急速轉體，起跳腿和擺動腿做剪絞動作，稱為剪式，跳出了1.97米世界紀錄并保持17年之久。直到1912年美國大學生霍拉茵首創滾式跳高突破了2米大關，這一姿勢也獨領風騷近20年。

（２）斯韋尼以剪式創造了新的世界記錄

1936年柏林奧運會上，美國選手阿爾布里頓用“肚皮朝下、騎跨橫桿”的俯臥式技術飛掠2米而獲得銀牌（圖３），美國選手司蒂斯又在1941年以同樣姿勢跳出2.11米成績，確立了俯臥式跳高在體壇上的統治地位。號稱"黑色火箭”的美國選手托馬斯，六破世界紀錄、被譽為“宇宙飛行員”的前蘇聯運動員布魯梅爾，以“喀爾巴阡山的女飛鷹”聞名的約蘭達.巴拉斯都是俯臥式的明星人物。而中國運動員倪志欽1970年創造了2.29米的世界新紀錄，民主德國運動員阿克曼1976年奧運會上獲得女子冠軍并在1977年首次突破2米大關，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

福斯貝里是美國俄勒岡大學21歲的學生。在1968年墨西哥奧運會上，他用一種前所未見的“背越式”跳過2.24米，摘取了奧運金牌（圖４）。這種“背朝橫桿面朝天”的怪異姿勢引起了滿場嘩然和轟動，“他竟然能倒著跳？簡直不可思議。”誰也沒有料到福斯貝里的背越式竟帶來了跳高的一場革命。

（４）1968年墨西哥奧運會上美國選手福斯貝里首創背越式跳高

此后，如日中天的俯臥式和初露頭角的背越式并駕齊驅了一段時間，人們對兩者的優劣得失各執一端，爭論不休。1972慕尼黑奧運會上，16歲的聯邦德國女選手梅法特以背越式跳出1.92米成績平世界紀錄獲得冠軍。1980年莫斯科奧運會上，默默無聞的民主德國選手韋西克以背越式一舉跳過2.36米獲得金牌，并打破了蘇聯選手雅什琴科用俯臥式創造的世界紀錄，此后國際正式比賽上已經很難看到俯臥式的身影了。體育場上物競天擇、優勝劣汰的法則和自然界一樣嚴酷無情。可以說背越式技術從根本上再造了跳高。直到今天，全世界運動員仍然沿用著福斯貝里當年在高中田徑場上發明的姿勢。

為什么跳高動作從跨越式、滾式、俯臥式到背越式越來越先進，越來越合理，越來越適合發揮人的潛能呢？我們不妨做一點簡略的分析（圖５）。

（５）跨越式、滾式、俯臥式

在研究人體運動時，為了抓住要領，常常進行抽象和簡化處理，近似地將人體看成具有質量，但可以忽略大小、形狀和內部結構的質點。跳高運動員所能跳過橫桿的高度和三個距離有關，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動員體型，因此跳高名將幾乎無一例外的身材高挑，下肢修長。起跳姿勢和擺臂、擺腿動作也能提高身體重心的位置。而從跨越式到滾式、俯臥式的跳高技術演進中，人體由臀部過桿變為腹部過桿，重心越來越低，離桿越來越近。這就意味著更經濟的利用已獲得的騰空高度，減少彈跳能量的浪費。

跳高選手一旦離開地面處于無支撐狀態，身體重心的運動軌跡將不可改變。而背越式的革命性意義在于運動員的身體形成“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”過桿。此時運動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“從橫桿下鉆過去的”的跳高了。

助跑對跳高的作用不言而喻。從1900年到1912年奧運會的競賽項目都曾設過雙腳起跳的立定跳高，號稱“橡皮人”的美國運動員尤里包攬了3屆冠軍，創造了1.65米的世界紀錄，瑞典運動員阿爾曼此后的成績曾達1.90米高度，但立定跳高在起跳時還必須向水平方向用力，以實現身體的“斜拋運動”。而助跑則提供了過桿需要的水平位移。起跳點和騰起角的掌握同樣重要，如果重心最高點落在橫桿前方將造成身體下落階段碰桿, 重心最高點落在橫桿后方會使身體上升階段碰桿。

背越式跳高另外一大優勢是“J形”的弧線助跑。隨著最后三、四步的曲率半徑越來越小，人體起跳時便在慣性作用下沿切線飛出，獲得轉向橫桿的角動量并自然成為水平姿勢（圖７）。

(７)“J形”的弧線助跑平面圖

助跑的弧線半徑越短，速度越快，身體的內傾角就越大，人的重心就能夠降得越低。有研究表明：身體內傾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，身體重心便在擺動腿的最后支撐中開始提升。因此，起跳腿的工作并非“從零開始”，而是接過擺動腿產生的垂直初速度進行積累和疊加。因此，不少研究者把背越式跳高助跑最后一步擺動腿的支撐蹬伸當做起跳開始，稱為第一動力源；起跳腿的支撐蹬伸則是起跳的繼續和結束，為第二動力源。這種“雙動力起跳”是任何其他跳高技術都無法比擬的。

百年之間，跳高設施的變化同樣有許多可圈可點處。1924年巴黎奧運會上，美國選手奧斯本“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“小動作”，此后的橫桿才設計成能從兩邊掉下。最居功厥偉的改進要算海綿墊問世了。80厘米厚的發泡橡膠新材料能確保運動員肩背朝下“軟著陸”。沒有它來取代沙坑，福斯貝里不可能產生異想天開的靈感，背越式跳高選手也一定會跌斷頭頸和脊梁了（圖８）。

（８）海綿墊在跳高運動中的起著重要作用

如今跳高運動已經進入相對穩定期，1993年由古巴選手索托馬約爾刷新的2.45米男子世界紀錄無人挑戰，1987年保加利亞選手科斯塔迪諾娃創造的2.09米女子世界紀錄保持至今。明天會不會有新的跳高技術問世還很難逆料。1996年亞特蘭大殘奧會上，中國運動員侯濱以一個京劇武生的折體飛越動作，創造了1.92米的世界紀錄。許多田徑專家和運動生物力學家都大聲呼好，認為這才是人類跳高的最佳模式（圖９）。結論究竟如何，我們只能把答案留給歷史了。

（９）嵌入式跳高示意圖