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如果像閃電俠一樣奔跑,人體能否承受,9 秒 48 是人類速度的極限嗎

SF中文 2023/6/18 14:08:04 責編:夢澤

本文來自微信公眾號:SF 中文 (ID:kexuejiaodian),作者:SF

DC 超級英雄電影《閃電俠》在國內上映。在電影中,閃電俠為了改變歷史,拯救雙親,利用自己的超高速度能力穿越了時空,回到過去。在現實世界,人類能否達到這樣的速度?人類的身體能否支持而且承受這樣的速度?

文 | 斯蒂芬?凱利(Stephen Kelly)

譯 | 禮世杰

編 | 趙佳明

閃電俠到底能跑多快,目前 DC 官方和所有粉絲都沒有明確的共識。例如,在一期漫畫故事中,閃電俠的奔跑速度達到了每小時 4000 千米,比大多數超音速戰(zhàn)斗機都要快。而在 DC 超級英雄電影《正義聯盟》中,他的奔跑速度竟可超過光速(約每秒 30 萬千米)。在這樣的速度下,閃電俠甚至能打破物理定律,讓時間倒流 —— 沒錯,打破所有物理定律,穿越時空正是閃電俠的超能力之一。

雖然我們不知道閃電俠到底能跑多快,但可以肯定的是,對你我這樣的普通人來說,像閃電俠那樣高速地奔跑是不可能的,也很危險。這是因為,在現實世界,如果我們以那樣的高速度移動,我們的臉會因高速奔跑產生的熱量而融化,我們的雙腿也會斷裂…… 你可以想象一下,我們平時健身、鍛煉已經很辛苦了,很多伙伴的身體都有些吃不消了,何況以 4000 千米的時速跑動。

人類最快能跑多快?

在現實世界里,人類不是擅長奔跑的動物。我們可以看看奔跑速度最接近閃電俠的人類,前短跑世界冠軍、世界紀錄保持者尤塞恩?博爾特(Usain Bolt)。2009 年,在柏林舉行的世界田徑錦標賽上,博爾特以 9.58 秒的成績創(chuàng)造了新的男子百米世界紀錄,最高速度達到了每小時 43 千米??梢哉f,博爾特已經是世界上跑得最快的人類了,但他的奔跑速度與閃電俠每小時 4000 千米的速度比起來,仍是難望其項背。

可能有的伙伴會問,博爾特的速度就是人類奔跑速度的極限了嗎?到目前為止,沒有誰能夠打破博爾特創(chuàng)造的百米世界紀錄。而且,根據斯坦福大學生物學教授馬克?丹尼(Mark Denny)的說法,博爾特的紀錄也許永遠也不會被打破。

博爾特的奔跑速度已經與閃電俠的速度相去甚遠,甚至絕大多數人類終其一生也不可能達到博爾特的奔跑速度,更別提追趕上閃電俠了。那是不是說,人類真的不能像閃電俠那樣健步如飛?

答案很明確,除非人類骨骼和肌肉的結構在將來能夠得到優(yōu)化,否則我們的生理極限速度不太可能得以提升。這也符合 DC 漫畫世界的設定,閃電俠原本也是普通人,他是受到化學品的影響才獲得了超能力。

2008 年,丹尼教授發(fā)表了一篇論文,對 20 世紀 20 年代以來各場田徑比賽的最快速度進行了分析,同時還分析了各場賽犬和賽馬比賽的最快速度。經過研究分析,丹尼教授發(fā)現了這樣一個規(guī)律:在所有的跑步比賽中,一個項目的成績大致都會穩(wěn)定在同一水平,而其中一些甚至還出現了下滑的趨勢。

比如,在賽馬比賽中,美國傳奇三冠馬王“秘書處”(Secretariat)在 1973 年貝爾蒙特錦標賽中創(chuàng)下的紀錄至今仍未被打破?!爸鬀]有一匹賽馬能接近“秘書處”創(chuàng)造的紀錄,”丹尼教授說,“人類一直致力于培育馬匹,讓它們跑得更快,但后來的馬匹仍舊始終無法超越“秘書處”的成績??梢?,生理極限確實存在。”

那么人類呢?丹尼教授根據所掌握的數據做了一個大膽的預測:9 秒 48 是人類百米短跑的極限用時,這只比博爾特的紀錄快了 0.1 秒?!叭藗儗ξ覀兊念A測感到非常失望?!钡つ峤淌诒硎?,“人們總是希望世界紀錄被不斷打破。博爾特本來有機會以 9 秒 48 的成績完成這一壯舉,但后來他年紀大了。我本人也非常希望他能夠跑出這個成績,但我們的身體極限就在那里。”

為什么人體不適合超高速奔跑?

丹尼教授認為,人類之所以擁有速度極限,是因為人體本身就有最基本的生物極限。換句話說,人類的身體結構就決定了人類跑不了那么快。你可以看看獵豹這樣的四足動物,它們的體重更輕,脊椎也更靈活。這種身體結構上的優(yōu)勢使得它們十分適合短跑。相比之下,人類這樣的兩足動物,在長距離奔跑中更有優(yōu)勢。其實,可以說,在所有動物中,人類可能是最擅長長距離慢跑的了。

人類能突破這個速度極限嗎?

我們的奔跑速度是由肌肉的收縮速度決定的?!凹∪獾氖湛s速度,取決于肌動蛋白和肌球蛋白(肌肉纖維的兩種關鍵成分)之間的互動?!钡つ峤淌诮忉尩?,“你可以通過增加肌肉纖維的長度來獲得一定優(yōu)勢,但太長了也不行。尤塞恩?博爾特的身高是 196 厘米,甚至還有 2 米高的人。但即便如此,肌腱和骨骼的承受力是有限的。身高太高,肌肉纖維確實很長,但對于骨骼的壓力也更重。這樣你的骨骼需要變得更結實,才能保證你的正?;顒?。如果想讓骨骼更結實,相應地,你的骨骼就會變得更重,這又與我們的初衷背道而馳了。骨骼變重了,怎么能跑得快呢?”

丹尼教授認為,打破這些生物極限的唯一方法就是借助基因工程。不過,千萬不要指望人類很快就會像閃電俠那樣,具有超高的奔跑速度。“但基因工程極有可能讓我們的肌肉更為發(fā)達強壯,讓雙腿也變得更修長。要么進行局部的微調,例如把特定的肌肉移植到其他地方?!?/p>

這聽起來有些不可思議,還讓人有些擔憂。興奮劑對人體的傷害已經夠大了,為了打破生理極限而采取類似的過分之舉似乎更有些得不償失。

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關鍵詞:速度,閃電俠

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