運動場上的“時間簡史”

1996年亞特蘭大奧運會上，英國“飛人”克里斯蒂和加拿大“黑豹”貝利的男子百米冠軍之爭讓場內外千萬人屏住了呼吸。然而戲劇性的場面出現了，克里斯蒂連續(xù)兩次搶跑，比規(guī)定的起跑時間提前了約百分之一秒。裁判們經過冗長的合議，宣布取消克里斯蒂的比賽資格。于是奧運歷史上留下了克里斯蒂在極度失態(tài)中憤然退場的一幕。

還是這位“背運”的克里斯蒂，在1995年國際田聯組織的“黃金四站”大賽中已經連續(xù)取得蘇黎士、布魯塞爾和奧斯陸三站的冠軍，最后卻在柏林功虧一簣，僅以千分之一秒的微小差距敗給貝利，失掉了即將到手的4公斤黃金的大獎。“時間就是金錢，時間就是生命”，這句古老的箴言在現代運動場上體現得淋漓盡致和無以復加。

我們的一切運動都在三維空間中進行，但還必須加進第四維——時間。計時是競賽運動的基石，是一切速度型運動成績的量化形態(tài)，讓快和慢的比較成為可能。奧運百年間，運動計時手段的變化霄壤，精準、可靠、快捷和直觀不啻是人們始終不懈的追求目標。

1896年第一屆奧運會上，秒表剛剛問世不久。當計時員從黑色襯布上看到發(fā)令槍煙升起而按動拇指時，受生理反應速度所限，計時誤差可達0.2至0.5秒。這對于百米賽來說相當于2到5米的距離。

1912年斯德哥爾摩奧運會上，秒表首次以電動代替手動，并設置了實驗性的終點照相儀。到了1932年洛杉磯奧運會，瑞士歐米伽公司提供30塊電動秒表，以十分之一秒的精度記錄了17項世界紀錄。當時已經使用了終點攝影膠片，不過要花費幾天時間才能沖洗出來，只能成為馬表的“馬后炮”了(圖1)。

（1）1948年倫敦奧運會計時設備

隨著運動競技水平的提高，頂級選手的成績日益接近。跑道上每每出現并駕齊驅，比肩到達，集體沖線的情景。人們也對計時系統提出越來越高的要求。光電管取代肉眼;起跑發(fā)令槍和計時器聯動;石英技術問世;終點快速打印機使用，都為計時系統的升級換代注入活力。1968年墨西哥奧運會上正式被官方確認的縫隙掃描終點攝影技術更成為一個重要的里程碑，從此，在百米終點線階梯上“排排坐”和“疊羅漢”的24名計時員永遠退役了（圖2）。

(2)圖組:計時是競賽運動的基石，但早期的計時卻有著很多的客觀限制

如果把普通照相機的曝光比作一次“開門”，那么終點攝像儀的曝光則是通過一條極為狹窄的“門縫”，在高速的CCD攝像機中，這個“門縫”每秒鐘連續(xù)開啟2000次，相當于把一秒鐘時間切成2000片，再將攝下來的2000條豎直柵格依次沿橫向排列。于是這些“白駒過隙”在時間軸上留下的“線”便“織”成了計算機屏幕上精確的“沖線圖”。當然，“門縫里看人”難免把人“看扁”。如果運動員影像移動的速度快于照相機柵格移動的速度，人的影像就會變窄，反之影像就會變寬。難怪那些珍貴的歷史性記錄一幅幅看上去都有些像“哈哈鏡”了（圖3）。

（3）1988年漢城奧運會美國運動員約翰遜獲得男子百米冠軍的終點攝影簽名照片（左圖）約翰遜被查出服用興奮劑取消資格后劉易斯獲男子百米冠軍的簽名照片（右圖）

盡管有了這樣的“火眼金睛”，也仍然不能完全避免歧見和紛爭。有時兩個運動員到達終點的先后幾乎“間不容發(fā)”，難分難解，對終點攝影識別和判讀的學問甚至不亞于醫(yī)生面對復雜的CT與核磁共振照片。1984年洛杉磯奧運會上，法國選手查多尼爾已經站到女子百米跨欄第三名的領獎臺上向公眾招手致意了，卻又在剎那間被迫流著眼淚走下領獎臺，裁判最后認定她的季軍位置應該由美國選手吉姆·特納取代。盡管專業(yè)計時員堅持認定查多尼爾領先，并再三解釋終點攝影儀的工作原理卻無濟于事。直到幾個月后，這段公案在薩馬蘭奇的直接干預下才得以解決，法國姑娘最終領到了補發(fā)的銅牌。

為確保萬無一失，兩臺終點攝影儀常常安放在跑道兩側相向拍照。此外還輔助設立另一套紅外線激光計時系統，當運動員跨過終點線阻擋了紅外信號，計時器便中斷運行，并將成績直接顯示在體育場的屏幕上（圖4）。

(4)早期奧運會的計時系統

終點計時的精確只解決了“一頭”的問題，另一頭起跑線上計時的重要絲毫不亞于沖線。1960年第17屆奧運會上，百米金牌得主哈里以10秒的成績打破世界紀錄，但卻被裁判認定為搶跑。哈里向法院提出控告后被要求重跑，多虧他經受了考驗并保住了金牌。這類糾紛在田徑比賽中不勝枚舉。今天的起跑線上，搶跑犯規(guī)監(jiān)測系統同樣達到了千分之一秒的精確度。

從我們被一根針刺中到發(fā)出疼痛的喊叫，中間會有一個時間差。因為神經傳遞速度有限。據醫(yī)學測定，人類對刺激的反應約為0.1秒。運動員從耳朵聽到槍聲到大腦對肌肉發(fā)出指令同樣有諸多生理環(huán)節(jié)。因此哪怕起跑確實在槍響以后，但只要時間少于0.1秒便可認定為搶跑。誰也別想再靠著“蒙”和“猜”投機取巧了（圖5）。

（5）和起跑器聯動的發(fā)令搶

這是一個安裝在起跑器上和發(fā)令槍聯動的傳感裝置，當壓力達到男子29公斤，女子27公斤時便會被觸發(fā)，并顯示出運動員起跑反應的時間。搶跑違例者將會被自動召回。1988年漢城奧運會上，德國十項全能選手海格森雖然貴為前世界紀錄保持者，但因為連續(xù)三次搶跑千分之一秒被取消資格。中國運動員劉翔在2004雅典奧運會上以12秒91的成績平110米跨欄世界紀錄，還要歸功于他0.13秒的完美起跑時間。不過話說回來，如果那次劉翔的反應再快百分之一秒，新的世界紀錄就誕生了（圖6）。

（6）起跑器承受壓力示意圖

游泳池里的冠軍和第八名之差也常常取決于零點幾秒。1968年墨西哥奧運會上，終點電子觸摸屏首次登場亮相。這是一塊90厘米高，2.4米寬的平板，三分之二浸沒在水中。能夠靈敏感受運動員手指輕微的觸摸卻對波浪的拍擊不作反應，計時精度達到千分之一秒。“魚雷”索普是5塊奧運金牌獲得者，他最難忘的記憶是15歲那年在英聯邦運動會上，觸摸屏顯示以百分之一秒之差，使他失去了第一次打破200米自由泳世界紀錄的機會。1988年，加勒比海小國蘇里南全國放假一天，慶祝它的運動員內斯蒂在漢城奧運會上獲得男子100米蝶泳金牌，這位“浪里黑條”僅以0.01秒的優(yōu)勢戰(zhàn)勝了美國名將比昂迪（圖7）。

（7）1968年墨西哥奧運會游泳電子計時設備

游泳池的出發(fā)臺和田徑賽的起跑器一樣裝有壓力傳感器，防止運動員提前入水犯規(guī)。1991年澳大利亞世界游泳錦標賽上，計時系統無情顯示美國女子接力運動員搶先百分之一秒跳入水中，使得正在擁抱歡呼奪得冠軍的姑娘們轉而失聲痛哭。這樣的悲喜劇在人工計時的年代是不可想象的。

體育運動中的計時是無處不在的。在自行車、賽艇、馬術、冰雪運動等項目中，計時精度都達到了千分之一秒。籃球場上的3秒違例、24秒投球、終場倒計時往往決定比賽的勝負。帆船競賽中的計時則已經裝備了GPS全球衛(wèi)星定位系統。

從一塊秒表長成一個根須四布、葉茂花繁的計時系統，奧運會用了100多年，我們定格和保藏了奧運會歷史上許多最偉大的時刻，并繼續(xù)在運動場上牢牢掌握著時間。