В соревнованиях мирового класса по бегу спортсмены продолжают набирать скорость. Например, Усэйн Болт, широко известный как самый быстрый человек в мире, разогнался почти до сорока пяти километров в час. Это заставляет задуматься, насколько быстрыми мы вообще можем быть?
Есть ли у наших возможностей предел, или же кто-то в конечном итоге сможет выйти за эти границы? Никто не может сказать точно, но есть доказательства того, что некие ограничения скорости человека должны существовать.
В беге задействовано множество переменных: от скорости, с которой вы двигаете ногами, до обуви, которую вы носите. На профессиональном уровне важнее всего то, что происходит, когда ваши ноги касаются земли. Самые быстрые спринтеры те, кто может оттолкнуться от трека с наибольшей силой. Вы можете предположить, что чем сильнее ноги, тем больше силы они будут выдавать на каждый шаг, и тем быстрее они будут. Но это ещё не всё.
Чем быстрее вы бежите, тем меньше времени ваши ноги находятся в контакте с поверхностью. Например, когда спринтер олимпийского уровня работает на максимальной скорости, подошва его обуви встречается с поверхностью менее чем на 1/10 секунды. Поэтому, чтобы бежать быстрее, ему нужно отталкиваться сильнее за исчезающе короткий промежуток времени. И вот тут возникают проблемы.
Когда мышечная клетка получает сигнал к сокращению, она делает это не мгновенно, а с некоторой задержкой. И хотя у некоторых людей мышечные волокна быстрее, чем у других, в целом для выработки максимальной силы требуется значительно больше времени, чем одна десятая секунды. Это означает, что во время бега спортсмен попросту не может использовать всю свою силу, так как его ноги просто не касаются поверхности достаточно долго.
Учёные считают, что это ограничение существует потому, что люди генетически не являются спринтерскими машинами. Мышцы наших ног оптимизированы для других задач, таких как обычная ходьба, спокойный бег или просто стояние на месте.
Трудно сказать, какова максимально возможная скорость бега человека, особенно потому, что у некоторых людей мышцы ног сокращаются немного быстрее, чем у других. Одно исследование 2010 года рассмотрело это, и они предположили, что мы, скорее всего, не сможем быть быстрее, чем приблизительно 50 км/ч, даже с личными генетическими преимуществами, такими как сверхскоростные мышцы.
Когда-нибудь, если мы захотим бегать быстрее, нам, вероятно, придётся обратиться к генной инженерии или выбрать другую технику бега, которая позволит нашим ногам дольше оставаться в контакте с землёй.
Животные, например такие как гепарды или борзые собаки очень быстрые, даже несмотря на то, что у них мышцы, по сути, такие же, как и у нас. Но когда они бегут, их ноги дольше остаются в контакте с землёй, поэтому у них есть больше времени чтобы оттолкнуться и сгенерировать больше энергии в мышцах.
К сожалению, бег галопом, как у гепарда, не совсем подходящий вариант для нас, так как мы приспособлены для бега только определённым образом. Но, если то исследование 2010 года верно, похоже мы ещё не достигли максимальной скорости.
Так или иначе, кто-то ещё сможет победить Усэйна Болта. Может быть вы?