从骨头到刀片冰鞋究竟阅历了什么

人类开展史也一同是一段东西发明改造史，从冰冷冬天发现冰面上的极小摩擦力能够为我所用的那天起，冰鞋的呈现就成了某种必定，但是那时候老祖宗们不会想到，运用这一点快速跋涉的技巧后来会变成一种舞蹈，一种身体和美的极限应战。下面这篇来自Science Friday的文章，介绍了伦敦国王学院运动科学团队对各个时期冰鞋特色及其与人体生理之间联系的研讨，让咱们更好地了解了这项经由13世纪开端的小冰期而推进的最风趣文娱。

滑冰史

文Johanna Mayer

译 as

好久之前，远远早于咱们正真看到陈巍在奥运冰场上完结四周跳，人类只为了四处晃悠而滑冰。

来自伦敦国王学院的生理学家和运动科学家Federico Formenti与一个团队协作，重建了四种滑冰鞋的前史模型——时刻跨度为大约公元前1800年到18世纪——并测试了每一种滑冰鞋与现代滑冰鞋的代谢值之比。与此一同，Dustin Bruening和特拉华大学的一个团队则发明了未来的滑冰鞋——一种能够防受伤的滑冰鞋，并或许带来更高跳动和更多旋转，那些动作选手在竞赛中还没有做到过，比方五周跳。

不过，Formenti研讨的骨骼滑冰鞋和Bruening团队开发的超柔韧滑冰鞋之间有一些严重的不同。形状和巨细都发生了改动，人们穿它们的原因也发生了改动。

上面是Federico Formenti团队研讨中考察的五种滑冰鞋。

下面是Hendrick Avercamp的油画Winter landscape with iceskaters，作于1608年。from The Rijksmuseum, Amsterdam, The Netherlands.

让咱们来回忆一下前史怎么？首要，细心看看下面这张1539年的斯堪的纳维亚地图。你能找到已知最早的对滑冰运动员的描绘吗？

最早的描绘了滑冰者的斯堪的纳维亚地图。from Wikimedia Commons

看清楚了，他们在这儿——

这些滑冰者看起来一点也不像在奥运会上滑过玻璃般冰面的那些人。他们穿戴由马骨和牛骨制成的冰鞋困难前行，最陈旧的冰鞋能够追溯到大约公元前1800年。发端于斯堪的纳维亚，最前期的滑冰者会在骨头上穿一个洞，然后用皮带系上。但他们并没有企图完结四周跳，骨骼滑冰鞋是一种高效的交通东西，它沿着许多河流和运河在区域穿行。

公元前1800年的骨制滑冰鞋恢复。from Federico Formenti

不像今日的冰鞋，骨冰鞋没有尖利的边际，其底部又平又滑。这在某种程度上预示着，与咱们今日的运用方法不同，其时的滑冰者不能用腿来推进——相反，他们用一根棍子刺进两腿之间的地上来推进自己行进。这使得转弯变得别具应战性，由于滑冰者不得不放慢速度，用手杖向侧面推。但一旦他们发动，就很顺溜了。Formenti解说说，骨骼天然是制作冰鞋的最佳资料之一，除了经用之外，它们还含有脂肪。冰触外表上的油性减少了摩擦系数，使得它们能更轻松地在冰面上滑动。“这很风趣，由于在腿不动的情况下，你一般不行能在一条直线上移动得如此平稳又快，”Formenti说道，“这和运用金属刀片彻底不同。”

带细绳和薄刃厚木屐，这是恢复的第一个木制滑冰鞋。from Federico Formenti

到了13世纪，滑冰者毫不犹豫地丢掉了旧模型，用木头做冰鞋，并在下面固定铁片。这在某种程度上预示着他们对自己的动作有了更多操控，能够脱节那些粗笨的棍子，用腿来推进自己。但这也代表着刀片的滑动不那么顺利——用铁和用骨头比起来，与冰的摩擦系数添加了（并不是金属-冰的外表摩擦系数大于骨-冰的外表摩擦系数，而是在于前期金属是和木头一同运用的，木头添加了摩擦系数。——译注）。无论怎么，到了14世纪，在尼德兰等地，铁刃冰鞋替代了骨冰鞋。

进入15世纪的滑冰鞋制作者给刀片添加了一个戏剧性的弯脚趾。Formenti以为有几个原因导致他们这么做：首要，在开端版别中运用的骨骼，其解剖形状有一个天然的（尽管不那么显着）曲线，或许前期滑冰者现已习惯了。其次这种弯曲也能够防止冰鞋的顶级卡在冰上导致运用者绊倒。第三个原因呢？“我以为这也是一个时髦问题，” Formenti说道，“我不确定卷脚趾高度和形状的改变，像第一次添加了1厘米，是不是有功能上的含义。”

19世纪的带卷趾滑冰鞋，最早呈现于15世纪。from Wikimedia Commons

被誉为“现代花滑之父”的美国人Jackson Haines。from Library of Congress

直到18世纪，滑冰还只是在冰上行走。但从13世纪开端一向延续到19世纪的小冰河期，带来了一段特别冰冷的冬天，以及新呈现的批量出产的廉价冰鞋，这让冬天的冰上奔驰变得流行起来。这项活动很快变得更专业化，设备也水涨船高。

1772年，英国人Robert Jones写了一篇《滑冰论》（A Treatise on Skating），被《大英百科全书》以为是对把戏滑冰的最早描绘，也标志着速度滑冰和把戏滑冰之间的各奔前程。19世纪末，美国芭蕾舞演员Jackson Haines将他的技巧运用到冰上舞蹈中，被广泛以为是把戏滑冰之父。20世纪呈现了带尖嘴的把戏滑冰鞋，它是指把戏滑冰鞋前端的锯齿状边际，让运动员能够在跳动时脱离冰面（而安定落地）。

与此一同，滑冰鞋制作商也开端制作尽或许长和薄的滑冰鞋，以前进速度和运送功率。为什么？提到速滑，冰刀长度很重要。滑冰者的分量散布在刀片的既定外表上，当刀片变短时，分量趋向于会集到一个点上。而当它很长时，分量散布得更均匀，就不会深陷进冰里。这样滑行就更顺利了。

克己带着长冰刀的克己冰鞋，这是恢复的18世纪的滑冰鞋。from Federico Formenti

在20世纪，冰鞋成为了咱们今日熟知的姿态。旧式捆绑式滑冰鞋让坐落带螺旋刀片的靴子，这让滑冰者能够更轻松、更安全地移动，并且在必定间隔内踏步的次数也下降。此外，这些冰鞋的刀片是13世纪的两倍长，但技能和资料的前进使冰鞋更轻、更有功率。

现代短道速滑。from AP

“相同的代谢才能下，现代选手能轻松完结四倍于先人的速度。” Formenti在2007年的论文中写道——据预算，现在这个距离还要更大，由于之后滑冰技能又有了新的开展，像是克莱普新式冰刀（Clap Skate）的呈现，加了一个铰链答应脚后跟从叶片别离，答应更天然的运动。

“从这个含义上说，我想知道滑冰鞋（刀片）的最佳长度是否已达到了，”他若有所思地说，“但很显着，（刀片）的长度是有极限的，并且很简单操控。”

研讨者仍在考虑把戏滑冰的未来。2004年，特拉华大学的一个团队开发了一种带铰链踝部的把戏滑冰靴，它的规划初衷是为防止受伤。生物力学专家预算过，当把戏滑冰运动员完结这些跳动时，在冰上所受的力是体重的5-8倍。当他们生硬的脚踝着地时，在很短的时刻内就要吸收掉那个力。

“所以咱们想把脚踝还给他们，”杨百翰大学的Dustin Bruening说，他在特拉华州参加了这个项目。用铰链衔接的脚踝能够使运动员在更长时刻和更大范围内涣散这种力气。

带铰链脚踝的JacksonUltima版滑冰鞋。from Jackson Ultima

铰链还或许会带来另一个意想不到的优势：潜在的更高跳动。当滑冰者能够在推冰时能更好地运用脚踝，并在更大范围内运动，据估测他们就该能够跳得更高。更高的跳动意味着在空中停留时刻更长，这为更多的旋转供给了时机，如此没准儿能够翻开期待已久的五五周跳大门。

不过把戏滑冰选手们在选用铰链靴方面并不活跃。首要，当谈到把戏滑冰时，外观很重要，带铰链的靴子比传统的靴子略微粗笨一些。此外，需求有出资进来和更多制作这种靴子的公司（这种冰鞋现在只要一个公司在暂时性地出产)。

但假如你更多地制作它们，滑冰的人会用起来吗？

“突然之间脚踝的活动变得很自在，这是一个很大的改变，” Bruening说道，“选手们一辈子都穿戴一双特定的靴子操练，然后你让他们换双靴子，这对他们来说是一种适当不同的感觉。我以为许多滑冰选手不想习惯，不能习惯，感到很难搞。这或许是一个很大的学习进程。”

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科学艺术研讨中心

（ID：Art_And_Science）

原文标题：从骨头到刀片，人类究竟阅历了什么

修改：fengyao