解決方案
德國發明家卡爾·漢內斯(Karl Hannes)於1894年為一種鉸鏈式冰刀設計取得專利。在這種設計中,冰刀僅在鞋頭處與靴子相連,在跨步的蹬地階段可於鞋跟處自由擺動,而非像所有標準冰刀那樣牢牢固定在靴子上。這項設計並未獲得任何認真的競技使用,近一個世紀以來一直被溜冰界視為奇趣之物——一個曾被嘗試、被認為平平無奇、隨後被棄置的想法。
從1979年開始,阿姆斯特丹自由大學(Vrije Universiteit Amsterdam)人體運動科學學院的生物力學家赫里特·揚·范·英根·舍瑙(Gerrit Jan van Ingen Schenau)為其博士研究開始研究競速滑冰跨步的力學,並找出了固定式冰刀的一項具體低效之處:由於冰刀牢牢固定在靴子上,滑冰者的小腿肌肉必須在每次跨步的早期就停止出力,遠早於腿部完成伸展,因為進一步的踝關節伸展會使冰刀完全離開冰面。
它達成了什麼
解釋了鉸鏈的機制——固定式冰刀會提早切斷小腿的出力,鉸鏈式冰刀則讓小腿能出力更久——接著以6.25%的時間增益加以證明。
為何有效
最初的否定是基於不完整的分析,而非真正的缺陷。
范·英根·舍瑙找出了固定式冰刀的具體低效之處。
鉸鏈讓小腿肌肉能出力更久,這是明確的機械優勢。
性能差距既大且明確,說服了懷疑者。
可應用之處
在假定一個舊想法已被正確否定之前,先檢查該否定是否建立在對機制的不完整理解上,而非持久的缺陷。
後續發展
德容(De Jong)穿著拍擊式冰刀(clap skates)贏得1997年歐洲全能錦標賽,擊敗了七屆衛冕冠軍貢達·尼曼-施蒂爾內曼(Gunda Niemann-Stirnemann),後者公開主張應禁用這種冰刀——然而,到了下一個賽季,幾乎所有頂尖滑冰者都改用拍擊式冰刀。在1997–98賽季,男子與女子共十項世界紀錄中有九項被刷新,其中男子1000公尺紀錄在單一賽季內整整進步了兩秒,而在舊式冰刀設計下,同樣的進步幅度曾花了16年(1980年至1996年)才達成。
追溯依據
參考來源
- Clap skate Wikipedia · en.wikipedia.org
- Speed Skating and the clap skate revolution International Skating Union · isu-skating.com
- From bones to steel: Why ice skates were a terrible idea that worked Popular Science · popsci.com