./t20090119_327462_taonews.html
专题
首页  >  专题  >  媒体视点  >  名刊精选  >  《生命世界》

《生命世界》

开博时间:2016-11-21 21:27:00

《生命世界》杂志由中国科学院主管,中国科学院植物研究所、中国植物学会和高等教育出版社联合主办,于2004年4月创刊。《生命世界》杂志依托中国科学院和高等教育出版社的雄厚资源,集中高等院校及科研院所的专家作者队伍,以认真严谨的编辑态度确保稿件的质量及科学性,并以生动准确的语言、精心的版式设计及精美的印刷品质确保阅读的舒适与愉快,希望为关注生命、热爱自然的读者构建一个精神家园。

文章数
分享到:

泳池哪得清如许

2009-01-19 22:05:39

  谁说现代游泳馆不是体育的奇迹:它有大脑、有神经、有心脏、有新陈代谢、有恒定体温……当我们真实感受到这一切时,就会发现它仿佛是一个鲜活而美丽的生命。

  如果没有水波和浪花,奥运会将变得多么枯燥和单调!游泳和跳水从来是举足轻重的金牌大户,也是上座率和收视率高居榜首的热门项目。如果说坚实的地面是奥运会“陆军”角逐的战场,那么清澈晶莹的游泳池便是奥运会“水师”的施展之地了。

  从“水陆同场”到“耐莫33”

  人类历代祖先都是从江河湖海中“识水性”的。当1896年雅典第一届奥运会把游泳列为竞赛项目时,赛场自然而然摆到了爱琴海的皮雷埃夫斯港湾。参赛选手被轮船送到海上的出发点,一长串漂浮的南瓜是路线标志物,终点设在未经准确丈量的岸边。号称“匈牙利海豚”的第一届奥运会冠军阿尔弗雷德事后回忆说:“在寒冷的13°海水中,迎着12英尺的大浪,我求生的渴望压倒了夺取冠军的激情。”


1908年伦敦奥运会游泳出发台

  1900年巴黎奥运会的游泳同样在天然水体塞纳河上举行。这种原始的比赛环境显然无法反映运动员的真实成绩。海水的浮力大于淡水,而江河具有一定的流速。1908年伦敦奥运会,组织者在白城体育场中间挖了一个100米长的游泳池,虽然“水陆同场,游跑并肩”,但奥运会比赛总算第一次在人工游泳场进行了。

  此后的游泳池往往“一专多能”。1948年伦敦奥运会拳击比赛的“擂台”就是游泳池上搭起的一座小桥,让选手们饱受水面散发的氯气熏呛之苦。1964年东京奥运会游泳池在比赛结束后就铺上地板变成柔道竞技场了。

  随着生产力突飞猛进的发展,奥运会游泳池作为水上项目的“操场”也日益正规化和专门化。迅速增长的社会需求更使游泳池修建越来越成为“小菜一碟”。几十年间,地球上的每座城市乃至大学、旅馆、私人寓所都拥有了游泳池。这是一个五光十色的游泳池家族,有室外室内之分,海水淡水之别,堪萨斯露天泳池面积相当于城市的半个街区,布鲁塞尔的“耐莫33”游泳池深33米,是世界著名的潜水胜地,而智利的圣·阿尔芬索海水游泳池长1 000多米,面积达8万多平方米,被列入吉尼斯世界纪录大全。但它们的功能都只限于公众的休闲娱乐,不能用于正式的重大比赛。

  现代游泳馆的诞生

  现代的奥林匹克标准游泳池的尺寸应该是恰到好处的,长度50米,允许误差值为正3毫米,但不能短一丝一毫,并且必须用激光测距仪确定。宽度25米,深度以2米为宜,这个2 500吨的“水体”凝聚了无限的智慧和创造力。

  自从1920年安特卫普奥运会上澳大利亚游泳选手控告美国队阻挡他们前进,1924年的巴黎奥运会便第一次用绳索穿上软木块,在游泳池面拉起了8条漂浮的分道线。今天高水准的游泳池大都有10个泳道,分道线用不同颜色的塑料小叶轮串接而成,当运动员激起的水波向相邻泳道传递时,首先就会驱动这些小轮子旋转,吸收和消解大部分能量,有效减少了彼此之间的干扰。


智利圣·阿尔芬索海水游泳场

  泳池的灯光要调控在最佳的水平照度、垂直照度和标准色温,并且不在池壁上投下影子,高灵敏度的计时触摸屏精确到1‰秒,设有压力传感器的出发台得心应手又铁面无情,大屏幕电视和成绩公告牌及时传递着赛场的信息,无论运动员、观众和传媒记者都能处处享受到现代科学的恩惠。

  别以为游泳池就是在地上挖个坑再灌满水。现代游泳馆是一个精妙复杂的高贵建筑,悬空的池底铺满纵横交错的管道,外壁四周支撑着成排的液压钢架,整个游泳池完全像一个巨大“保温瓶”的“内胆”,是一个被高科技捧起的掌上明珠。

  也别以为池子里会是死水一潭,数台强大的水泵驱动着满池清波不断循环。由3个氧原子构成的臭氧大量分解出游离氧,高效、广谱杀灭各类细菌并氧化水中的有机物。这种氧气的同素异构体氧化能力比氯气强300倍,却不会产生化学残留物带来二次污染,杀菌能力比紫外线强3 000倍,却不会由于直线传播而留下死角,同时具有理想的除臭、去味、脱色功能。由石英砂、活性炭、硅藻土等制成的过滤器将毛发和各种杂质去除,使游泳池的水质保持最佳透明度,并始终达到饮用标准。

  无论春夏秋冬,风霜雨雪,游泳馆里必须四季如春,池水温度严格保持在25~28℃。这里的恒温系统大多以高温蒸汽为热交换传媒,而汩汩暖流从均匀分布的水口缓缓流出时,并不会造成对池水的干扰和搅动。游泳池的恒温不仅为了保证运动员感觉舒适,中国宋代科学家沈括在观察漏壶时就发现“冬日水涩,夏日水利”,科学试验表明,流体的粘滞性随温度升高而降低。水温每升高5℃,粘滞性将降低大约10%。因此,不同温度的水会因摩擦阻力不同而影响比赛成绩。不过,如果你要指望到粘滞性较小的30多度热水中打破世界纪录的话,一定会很快引起中暑。


“梦溪笔谈”记述了漏壶“夏日水利,冬日水涩”的现象

  而游泳池中所有物理化学指标都接受全自动监测系统控制。在回水管路上,不同的探头能把水的杂质、pH值、温度等参数传给电脑分析,然后准确发出相应的指令。

  尽管游泳池已经清澈见底,但水花的飞溅和光线的折射仍妨碍对水下动作的欣赏和观察。巨大环形玻璃视窗也许是向水族馆学习的结果。而水下摄像机的安装则不仅延伸了观众的眼睛,也给裁判提供了更多依据。如果早有水下摄影装置,1956年墨尔本奥运会上前苏联和匈牙利水球队厮打混战、血洒波涛的事就可以有根有据地提前制止了。

  “水上芭蕾”是怎样实现的?

  因为女性是美丽的性别,花样游泳就成了专为女性设置的奥运会项目。但“水上芭蕾”却是靠音乐的节奏来协调和指挥的。运动员潜入水下后,空气中的声波被水面反射,完全听不见。这时姑娘们接受的是来自水下扩音器的音乐指令。不过,她们听到的声音不是通过耳膜传递,而是水中的声波引起头骨的震动,使信号越过外耳和中耳直接传到内耳的耳蜗并被大脑接收。这种“骨传导”的声音像“水晶般的透明”,可惜失去了两只耳朵的听觉差来辨别方向,就无法达到立体声效果了。


花样游泳运动员通过感受声波的振动来协调自己的动作

  人的视觉同样会在水中大打折扣。由于水的折射率为1.33,和人的角膜的折射率1.37非常接近,因此,在水中睁开眼睛后,角膜无法完成正常的“屈光”功能,就会使影像远远落到视网膜后面,如同戴上高度近视镜而变得两眼昏花。游泳运动员在水中使用防护眼镜,不仅为了避免眼球和水直接接触的刺激,还为了确保光线从空气介质射入眼睛,从而获得一个清晰的水下视野。

  跳水池和游泳池的距离不得小于5米,这里却是一个三维空间的天地。百年以来,跳水设备最大的变化莫过于跳板的改进。1948年,诺曼底人巴克用二次大战剩下的300个铝管制造了一种“巴克跳板”,使弹跳性能大为提高。此后,更坚实轻捷的铝合金跳板接踵问世,让1米板跳水成为可能。如今的跳板大都由木材、合金、玻璃纤维和碳纤维复合制成,具有良好的防滑表面。更轻的材质和更佳的弹性能减少对头部的震荡,并能将身体弹升到足够高度,为空中完成复杂动作赢得了更加从容和宝贵的时间。

  从跳台上试一俯瞰,会看到水下连续的气泡或水面细小的射流激起轻柔的涟漪,这种“制波设备”是提示距离的醒目标志。游泳池太透明了恐怕找不准水面,设计者对运动员真可算体贴入微了。


北京奥运会国家游泳中心“水立方”

  2008年北京奥运会的国家游泳中心“水立方”也许称得上当代科技与艺术的结晶。来自开尔文“气泡构造”的灵感,3 000多个四氟乙烯薄膜“气枕”砌起一座华丽建筑,用梦幻般的蔚蓝展示着水的柔情和水的质感。高度智能化的设施处处焕发着科技的光彩。国际奥委会主席罗格称赞“水立方”为体育界的“歌剧院”,中国公众则推选它为北京奥运建筑的“最佳女配角”。

上一篇:一亿年的跨越:从孢子到种子
下一篇:给二氧化碳算笔账
©2011-2020 版权所有:中国数字科技馆
未经书面许可任何人不得复制或镜像
京ICP备11000850号 京公网安备110105007388号
信息网络传播视听节目许可证0111611号
国家科技基础条件平台