设计几何学_足球几何学
时间：2019-01-30 04:57:11 来源：达达文档网 本文已影响 人 
欧洲的一些足球科研部门，最近几年来一直在努力研究一个课题，他们希望通过类似基因复制的科技手段，寻找并复制出绿茵天才的成功密码。尽管没人相信天才有可复制性，但在几何学的支持下，研究者们却坚信，世界将会为他们复制一个奇迹。与头脑发热的足球基因专家不同，足球学者显得务实和谦逊许多，他们通过几何学原理，发现了足球俱乐部管理和比赛过程中的相关秘密。说实在的，这些秘密的复制比起所谓“复制天才”来说，要重要的多。
天才的抛物线
“复制天才”，这项“光辉而神圣”的使命，已不幸成为所有致力于足球科研的年轻人的毕生理想，更不幸的是，这个荒唐的理想正在成为现实。从目前的发展来看，至少在不久的将来，科学家便能够培育出千万个全新的马拉多纳和贝克汉姆。在科学昌明的今天，运动员的身体素质已经可以通过外部手段得到改变。与过去球员用汗水磨练身体不同，现在的球员可以在专家的帮助下，通过改造基因的方式来帮助他们迅速提高运动成绩。如果想要获得更多的血球蛋白，他们可以向身体里注入一种促进血液循环的药物；如果他们希望大腿像卡洛斯那样强壮，同样可以注射一种帮助肌肉成长的基因；即使受伤了，也不用担心，詹姆斯・安德鲁斯教授研制的“灌注法”能够让球员迅速康复，甚至让双腿拥有更强大的能量，这项技术已经通过了美国食品药物管理局许可，未来可能会在激烈的职业赛场上被使用。
不过从体育伦理的角度来看，这种通过“基因工程”技术改造出“超级运动员”的手段，实在有悖“费厄泼赖”原则。国际足联和国际奥委会对此始终保持着足够的警惕，巨人队投手邦兹、田径明星琼斯都因为接受这种“帮助”，而被剥夺了冠军头衔。足球场上也不乏球员被科技误导的例子，两年前，慕尼黑1860队中场球员武契切维奇的禁药案就是其中之一，该球员使用的生发剂里被人掺进了某种基因物质，事后他被清除出德甲赛场。但是，大部分球员服药是在俱乐部的帮助甚至鼓励下进行的，一些中北美洲国家队甚至主动为球员提供药物。在研究者看来，体育运动应该与科技医学的进步息息相关，后者的发展在运动员成绩提高上得到体现，理应是一种进步。“遗憾”的是，目前还没有任何管理部门认识到这一点。“幸运”的是，运动医学专家从古希腊数学家欧几里德创造的“几何学”中找到了玄机，奥斯卡・皮斯托留斯的出现给了研究者深深的鼓舞，这位南非少年的最大梦想就是参加北京奥运会。奥斯卡出生11个月后就因为事故双腿遭到截肢，但在三年前，美国一家公司为他特别制作了名为“猎豹”的高科技碳纤维义肢，奥斯卡穿着“猎豹”第一次参加世界级别的健全人比赛，就在国际田联黄金联赛罗马站的男子400米跑中，以46.90秒获得了小组第二。
皮斯托留斯的义肢制造商是美国奥索公司，在媒体发布会上，该公司的研发专家克努特・莱希勒解答了“猎豹”的秘密。原来，生产者借鉴了传统的几何形原理，他们搜集了世界上近百名中长跑运动员在奔跑时身体动作、双腿幅度以及双腿落地时头部形成的几何图形――在田径比赛后的电脑制图中，我们能看到从起跑到终点，运动员的身体会呈现出一条不规则的抛物线，通过这些抛物线可以测算出运动员在比赛过程中的双腿运动，以及他们在起跑、途中、冲刺三个阶段的不同速度。这些数据被输入电脑后，专家成功研制出了猎豹型的双腿，能够复制和模仿人类奔跑时的腿部运动。也就是说，只要稍加练习，奥斯卡就可以像正常人一样奔跑。而且，它比普通人腿要高出几厘米，这让奥斯卡在冲刺阶段获得了更大的步幅。尽管生理学家罗伯特・盖利一再解释，常人每跑一步释放出的能量是奥斯卡的三倍，但“猎豹”的出现已经让一些体育人士感到担忧，在国际田坛也引发了相关的争论。如果这种技术被动用到足球和其他运动上，又会是一种什么情况呢？
足球的抛物线
事实上，足球界也一直在努力。在电影《少林足球》中，周星驰率领的少林足球队与黑帮用科技创造的魔鬼足球队进行了一场巅峰对决，黑帮分子使用的正是科学几何复制的方法。这种技术并非天方夜谭，前年，《英国运动医学》杂志的专家运用计算机技术，制作了一场英超联赛中球员奔跑和站位的几何模型，发现那些奔跑能力出众的球员头部呈现的轨迹呈大幅度波浪形状，而通过这些几何形状可以计算出球员在场上耗费的身体机能，以及比赛过程中的心率和脉搏状况。研究指出，比赛中球员在无球跑动时，身体靠双腿“钟摆运动”前进，这时候球员耗费的能量是最少的，身体也能尽量保持垂直。通过绘图软件，我们可以看到每个球员头部都隐藏并运动着一条接一条呈圆弧状的轨迹，因为不同球员的身高、技术等基数不同，这些抛物线也是形状各异，在专家们看来，这正是天才球员与众不同的基因所在。而在快速奔跑和跳跃争顶时，球员头部的“隐藏弧线”则呈不规则、连续、剧烈的抛物线拱形运动，这种“隐藏弧线”通过改进，甚至可以复制球员脚底各个穴位与地面摩擦产生的快感。根据这种隐藏的抛物线，未来教练们可以轻松掌握球员在比赛过程中“身体基本运转、摆动腿部和腿部着地的耗能”等基本数据，从而计算出不同的弟子在比赛过程中的身体运动状况。一些身体和技术上的错误也很容易被发现，比如球员在争顶头球时由于起跳过高，很容易错过来球，或造成压人犯规等。
如果专家能够为普通人的双腿嵌入C罗的“隐藏弧线”，那他们也能像C罗那样奔跑跳跃，知道什么时候该出现在什么位置上；或者为失去双腿的足球运动员装上假腿，比如曾经效力于塞维利亚队的乌拉圭球星达里奥・席尔瓦，他在一次事故后截去了右腿，被迫离开了绿茵场。如果将他原来在场上的抛物线数据重新复制到他的假腿上，那么重回球场就不是梦想。即使像贝克汉姆主罚任意球时脚部的转动、布兰科的蛙跳、小曼奇尼的单车、塔代伊的牛尾巴……将来也能通过这种手段进行复制。问题是，如果将来真的按照专家们的预想发展下去，那和正在流行的机器人足球赛有什么区别呢。
以往“几何学”在体育范畴内的运用，只是用于战术和球场的改进上。从查普曼时代的“W M”阵型，到今天罗马队的无锋战术，无非都是几何形状的演化；体育场运用几何学原理可以改变日照的变化，形成隐藏的主场优势，等等。但在今天，人类希望通过这门学科来完成复制和改变天才基因这项“不可能的任务”，从科学角度上看，这究竟是一种进步，还是一种倒退？如果通过药物刺激和基因改造来提高比赛可以看作有悖公平竞争，是一种丑陋的犯罪行为，那么通过几何学原理复制出优秀球员的身体素质或奔跑路线，那些高高在上的足球管理者又当如何看待呢？是坚决杜绝这种“投机取巧”的科研方式，还是默许并鼓励这种“几何复制”的存在。那些效力于五大联赛的现实中球员也会面临一种尴尬，或许有一天他们要面对“复制球员”的激烈竞争，甚 至某个“复制者”身上的哪些数据就来自于他本人，他们一定会觉得非常不公平。问题是，既然各国研究部门已经公开了这项“愚蠢的研究”，那么政府投入巨额资金后，一定不希望在项目成功后没有用武之地。最好的分配方法是，英格兰队也能参考巴西队的“隐藏弧线”，并将这些数据复制到自己球员的双腿中，那沃尔科特们也能跳起漂亮的桑巴。不过话说回来，现在对这类“几何复制”的争论也实在多余，足球运动毕竟是一场意志力和心理素质的对抗，如果靠单纯的数字和弧线复制就可以改变，那谁都可以做科学家了。就像给你达芬奇的画笔，你也无法画出传奇的名画，你教会猴子使用计算机，它也无法写出一部《红楼梦》。
胜利的三角形
也许在我们看来，运用“几何学”来复制和培育天才实在叫人无法接受，但不可否认的是，这门学问现在的确帮了教练们不少忙。在体育界，“掌握几何学就掌握了胜利”已经成为共识。对优秀的球员，媒体通常会称赞他们是“几何学大师”；对退役的博格坎普，他们说“他的进球就是几何学的赞美诗”；对托蒂，他们说“他就像几何学大师在球场上打斯诺克”；对足球运动，欧洲人也乏味地说：“足球是几何学上的尽善尽美，地球引力将球留在了地面上，腿和球，是世界上最简单的会面。”除了用来称赞球星的球技外，说一名球员长得难看也可以用几何学来形容：“他长得真像三角进攻啊。”卡佩罗时代的罗马队，托蒂、蒙特拉和巴蒂组成的“三叉戟”给人留下了深刻印象，现任英格兰主教练总喜欢指着自己的面孔――两只眼睛、一个鼻子，来阐述自己的足球理念……
这正是体育界推崇的“胜利三角形”理念，任何运动都是由规则不等的三角形所组成的。我们能够轻易举出的例子有：高尔夫球场是按照三角形形状来设计的，斯诺克是根据三角形几何变化的原理演化而来，篮球大师温特的三角进攻，足球场上的战术变化，球员的站位和跑位以及守门员的出击角度，都可以从“胜利三角形”中找到雏形。不过，这只是能够看到的表面现象，一些有远见的足球管理者已经将这种理念运用到俱乐部管理中，这就是我们最后为大家介绍的“海德管理方式”。
根据几何学 “三角形最稳固”的原理，管理者通常把足球事物的三个方面比作三角形，来表达球员和俱乐部若即若离的关系。三角形的三个顶点分别代表球员俱乐部和他们要共同面对的事物如转会和续约等；三条边则代表着球员和俱乐部共同面对某个事物时的态度，以及彼此的态度（肯定或积极则为正，否定或消极则为负）。当双方都非常满意，或者都非常不满意时，即三条边的结果都为正，或者两负一正时，这个三角形便是非常牢固的，双方可以平和地解决好球员的未来问题。但当彼此的态度产生了分歧，一负两正或者三条边都为负时，则会导致个体的不平衡，于是事情便朝着两种结果发展：要么一方忍让和屈服，使双方保持平衡；要么就让这个三角形产生变异。我们以巴西前锋阿德里亚诺的转会问题为例，来更好地解释这个理论：最初双方彼此都非常满意，阿德代表球队出场，这时候出现的是三方为正的情况；后来阿德流连夜店，球队开始对阿德不满（负），球员也非常失望（负），但双方并没有就是否离开的问题达成一致（负），“三边”同时为负，这个三角形就变得不均衡起来；最终，尽管球员（负）和俱乐部（负）存在着矛盾，但他们共同解决好了球员去向（正）问题，阿德被租借到了圣保罗队，即出现了两负一正的情况，局面再次稳定下来。
