人类跑步最快的时速(理论上人类跑步的极限速度是多少)
世界上速度最快的人跑100米只需要9.58秒,那么这是不是人类能达到的极限速度?
在跑步加速的过程里,我们需要脚与地面接触,腿部肌肉发力蹬地,然后依靠蹬地产生的反作用力前进,每次蹬立肌肉发力都会逐渐提高,我们的奔跑速度也会越来越快,但是从脚蹬地到肌肉发力,肌肉需要一定的反应时间,才能发挥出最大力量,随着我们越跑越快,蹬地的时间就越来越短,那么肌肉就来不及进一步发力,速度就不能再提高了,也就是在我们加速到最快的情况下,肌肉的力量仍然没有发挥到最大。
在2010年的一项研究里,结合人类肌肉的最快反应时间,计算出我们跑步速度的极限大约是50公里每小时,这个速度确实超过了博尔特,但却仍然比不上很多动物的最高时速。
想要突破这个上限一个说法就是基因编辑,让肌肉反应时间更快,力量更大等等,比如科幻漫画里的闪电侠版本之一,就是因为被闪电劈中,基因变异获得了超级速度,如果未来基因技术足够发达,那么人类有没有可能,真的达到像闪电侠一样的超级速度?
国际空间站里的宇航员们绕地球运动的速度大约是每秒7千米,快到一天可以看见15次日出日落,这也证明我们的身体是可以承受超高速的,但承受不了的是加速的过程,提高速度需要用力来推动,对于一个体重60千克的普通人来说,如果想像闪电侠一样加速到接近光速,那么粗略计算双腿要承受的力大约是1,800亿牛顿,这个力量是目前火箭升空,所需要推力的1万倍,所以在起跑的那一刻腿大概会先骨折,另外一个问题就是我们的感知能力,澳大利亚虎甲城是速度最快的昆虫,它可以1秒内前进250个自己身体的长度,不过由于速度太快,它在移动时是看不清周围环境的,需要不断停下来确定方向,否则就会错过猎物或者撞上障碍物,人类在超高速下,可能会遇到类似的问题,当周围环境移动太快时,我们的视线就会变模糊,这是非常危险的。
而最大的问题还是热量,当一颗太空陨石进入大基层的时候,它会燃烧起来消磨殆尽,一个常见的解释就是因为摩擦造成的,如果你真的以闪电侠的速度奔跑的话,那么大概率也会像陨石一样,被烧成灰烬。
虽然人类跑步的速度有限,但我们一直却是地球上的长跑冠军,擅长跑步要归功于人体构造,比如走路时脚掌着地,这样更省力跑步时脚尖着地,这样双腿摆动频率更快,随时切换模式,利用能量的效率更高,而很多善跑的动物,却始终要通过脚尖移动,消耗的能量更大比如猎豹,如果你仔细观察,会发现他们其实是一直脚尖着地的,真正的脚掌始终是颠起来的
擅长长跑的另外一个优势,是人体有高效的散热系统,也就是出汗,并不是所有动物都有这么发达的汗腺,历史上一种古老的狩猎办法,就是把猎物追到中暑,虽然我们并不是自然界里速度最快的动物,但还是靠着耐力逃脱了大多数猛兽的追捕,赢得了最终的生存斗争。这也证明了长期的坚持要比短期的爆发更重要。
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