2024年夏季奥运会刚刚在巴黎开幕。
你可能会为你最喜欢的精英运动员加油，希望看到他们打破纪录。但是，随着成绩的提高，记录越来越难以被超越，运动员们会达到极限吗?
链球也许已经遭遇了这样的命运——自1986年以来就没有人打破过它的世界纪录。然而，运动员经常在其他项目上超越自己，比如400米短跑。
专家告诉《生活科学》杂志，肌肉的生物物理限制——以及其他因素，如反应时间——可能会限制人类的成就。然而，创新的技术和改进的运动服可以帮助运动员继续解锁新的表现水平。
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阿肯色大学的肌肉研究员凯文·穆拉赫告诉《生活科学》杂志，最有效的肌肉是沿着两条肌腱之间的线收缩的。然而，当它们扩张时，肌肉会以一种效率较低的斜角度收缩。总的来说，更多的肌肉质量会产生额外的力量，但随着肌肉质量的持续增长，回报会减少——肌肉最终会接近它们所能达到的极限。
更重要的是，巨大的肌肉甚至会限制运动员参加某些运动，比如短跑。一方面，扩大的肌肉赋予短跑运动员更多的力量，从而帮助他们克服惯性——静止的物体在起跑时保持静止的趋势。然而，Murach说:“可能有一个点，你不想让你的肌肉变得特别大。”“你不会想要太多，以至于它成为一个锚。”
除了肌肉大小，运动员的主要肌肉纤维类型也会影响他们的表现。肌纤维主要有两种类型:快肌纤维和慢肌纤维。
澳大利亚天主教大学运动与营养研究项目负责人、运动生理学家约翰·霍利在接受《生活科学》杂志采访时表示:“如果你观察一下短跑运动员，你会发现他们的快肌纤维比例很高，而马拉松运动员的慢肌纤维比例很高。”他说，快肌纤维储存的能量更丰富，比慢肌纤维更快地产生更剧烈的运动和疲劳。
这对长跑等高耐力运动施加了速度限制。正因为如此，“我不知道我们是否会达到一个你可以以短跑速度跑马拉松的地方，”穆拉赫说。
技术和齿轮的影响
肌肉为运动员的努力程度设定了上限，但运动员的表现也取决于他们的肌肉。
在1968年奥运会上，迪克·福斯伯里(Dick Fosbury)在跳高比赛中采用了一种创新的策略，真正提高了跳高水平。他没有在杆子上向前翱翔，而是在半空中旋转身体。向后跳使他的身体呈弧形，降低了他的质心，这样他就可以用更少的力气跳过杆子。五年后，德怀特·斯通用这种方法完善了“背翻式跳高”，并打破了跳高世界纪录。
霍利说:“现在你在世界上找不到一个跳高运动员不使用这种技术——你可能在100个跳高运动员中找到一个不使用这种技术。”这意味着一个物理峰值并不一定能阻止记录在未来被打破。
运动服的改进也能显著提高成绩。例如，2008年奥运会上，穿着聚氨酯涂层泳衣的运动员打破了25项世界纪录。意大利都灵理工大学的纺织工程师阿达·费里(Ada Ferri)在一封电子邮件中告诉《生活科学》杂志(Live Science)，有一种假设是，“运动员入水时，包裹在织物上的聚氨酯板可以防止织物中的空气从服装(泳衣)中逸出。”
她表示，少量被困住的空气可能会产生一些浮力，从而给参赛者带来优势。费里说:“当比赛以百分之几秒的优势获胜时，即使是几毫米的浮力也可能是决定性的。”2010年，聚氨酯泳衣被禁止参加比赛。然而，这并没有阻止运动员打破纪录，这表明游泳运动员的实际表现仍未达到上限。
费里说，自2016年以来，配备碳涂层鞋垫的鞋子可以给跑步者带来优势。这种类型的鞋子通过鞋子的减震中底限制了能量的损失，这意味着跑步者必须付出更少的努力才能跑得更快。世界田径联合会(World Athletics)允许运动员穿着这种鞋比赛，只要泡沫鞋底不超过1.6英寸(4厘米)，所以这种运动服有可能创造新的跑步记录。
未来还会有更多破纪录?
其他因素也会影响运动员的表现，比如运动员的饮食、心理状态或训练模式。
例如，骑自行车和跑步的人在高海拔地区训练，促使他们的身体产生更多携带氧气的红细胞。然而，费里认为，这些额外的因素会使性能逐渐提高。她说，巨大的飞跃往往与设计材料和设备的突破有关。
从历史上看，参加体育和奥运会的男性多于女性。因此，大多数关于运动成绩的研究都是基于男性的解剖学，而缺乏关于女性生理学的数据。Ferri假设，学习专门针对女性运动员的更好的训练方法可以带来最大的成绩提升。
费里说:“下一届巴黎奥运会上，男女运动员的比例将首次接近相等。”参加比赛的女运动员越多，一些人就越有可能超越之前的里程碑，因此两性之间的平均分配可能会导致更多的记录被打破。
霍利指出，从历史上看，大多数运动成绩的进步都是通过反复试验而突破的，科学家们后来才开始研究这些进步发生的原因。但现在科学在体育运动中的作用越来越大。
有了更多的数据监测，“我们将拥有一座信息金矿，运动员和教练可以利用这些信息，在训练和比赛中做出明智的决策，”费里说。这可能会简化新的突破，推动运动员创造新的历史最好成绩。
