“中国科普大奖图书典藏书系”囊括新中国成立以来，著名科普、科幻作家经典获奖作品，展现科学之真、善、美，传播知识、技法兴趣，启迪智慧！

赵致真著的《科技与奥运（汉英双语视频版）》不仅讲述了奥运会主要项目的发展历程，而且全景式地讲述了奥运中的科学知识。通过经典赛事和有趣的故事，深入浅出分析了各项体育运动中生动丰富的力学现象，广泛涉及生物学、化学、数学、电子技术、材料科学等诸多领域，并介绍了当代体育科学的最新成果。

赵致真著的《科技与奥运（汉英双语视频版）》全景式讲述了奥运中的科学知识。通过经典赛事和有趣的故事，深入浅出地分析了各项体育运动中生动丰富的力学现象，广泛涉及生物学、化学、数学、电子技术、材料科学等诸多领域，并介绍了当代体育科学前沿的最新成果。旨在“通过科学欣赏体育，通过体育理解科学”，有助于大中学生开阔眼界，巩固和深化课堂知识。最特别地，本书除增加英文对照部分，更进一步，每篇章都增设了中英文的视频资料。读者扫描二维码即可观看，可满足读者的不同需求。

科技伴奥运同行

撑竿跳的变迁

直挂云帆济沧海

自行车源流

让重心“一路平安”

乒乓球的前世今生（上）

乒乓球的前世今生（下）

力量的飞翔

运动场上的“时间简史”

劈波斩浪走蛟龙

横杆下“钻”过去的跳高

“软硬兼施”的护身术

美丽的溅落

从“香蕉球”说开去

明察秋毫谈测距

中流击水看飞舟

大力士的运动

靶场风姿

运动在“空气海洋”底部

漫长的奔跑

泳池哪得清如许

运动鞋的功勋

射箭的弦外之音

跑道春秋

羽球穿梭

球场变革始于足下

体操ABCDE

话说网球

格斗的艺术

体育场馆拾零

五环旗下的马蹄声（上）

五环旗下的马蹄声（下）

冰雪盛会

圣火不灭

奥运金牌之路

后记

大力士的运动

谁是世界上力气最大的人？伊朗运动员侯赛因·雷扎扎迪赫在2004年雅典奥运会上举起了263.5公斤的杠铃，这是一头奶牛的重量！人类在和地球引力的拔河中，不断尝试着突破自身的极限。

世界上每一种文明几乎都有关于举重的诸多记载和传说。要想比试出谁是“绝对”的大力士，最公平、最过硬又最简易的办法莫过于找个沉重的物件高举过头了。1896年第一届奥运会上，举重就荣列正式比赛项目，运动员不分体重级别，设有单手举和双手举。早期举重器材也简单粗陋并且重量固定。后来发明了两头安上空心金属球的横杠举重器材，可以通过增减里面的铁砂来调节重量。因起落之间会发出叮叮咣咣的摇铃之声，由此得名杠铃。而1910年法兰克福游戏展览会上首次出现的片杠铃，则成了举重史匕重要的里程碑。

1928年阿姆斯特丹奥运会将举重比赛规范为双手抓举、挺举、推举三大项并保持了45年，直到1973年第47届世界举重锦标赛取消了推举。在今天特制的举重台上，不同颜色标志、不同重量的杠铃片免除了每次称重的烦琐；美观柔韧的橡胶包层彻底消除了刺耳的金属摩擦碰撞噪声；精密的套筒、卡箍把杠铃装配成一个紧密无间的整体器械。

千万不要以为举重只是“一举之功”的“力气活”。这个短短几秒钟之内的‘举手之劳”却包含了最丰富生动的物理学、生物学知识。

有人把举重的要诀归纳为“近、快、低”。从提铃到举起，都要求杠铃尽量贴“近”身体纵轴，否则便会因重力和惯性产生的力矩导致身体失去平衡。让杠铃的重力作用线通过或接近两脚形成的支撑面中心，有利于发力并减少无用和有害分力，并充分发挥身体的杠杆作用。杠铃重心上升的s形曲线应尽量靠近支撑面中心垂线，弧度越小越好。

“快”的价值在于以爆发力赋予杠铃足够的加速度和上升高度。优秀运动员提铃时，杠铃垂直上升速度约为1.6米／秒，出现‘‘超重”现象。发力峰值达到人铃重量之和的1.5倍以上。而迟缓的“生拉硬拽”必然导致事倍功半，是举重动作的大忌。

“低”的要领在于发力后体位迅速下降。由于提铃高度不可能与肩平齐，而只能拉到腰部，这时必须赶紧‘放下身段”“屈尊下就”，充分利用宝贵的零点几秒时间，抢在杠铃下落之前将胸部转入横杆之下并将它稳稳接住。人体重心下降速度之所以能够超过自由落体，是因为用力向上提肘时，反作用力能够使下蹲加快。剩下的事便是靠着强大的两腿和躯干力量站立起来了。身体重心降得越低，杠铃需要提起的高度就越低。20世纪60年代中国运动员首创的“下蹲式”比“箭步式”更快、更有效降低身体重心，因而能提拉起更重的杠铃，已经为各国选手争相效法。而杠铃的“下砸力”峰值相当于人铃总重量的1.6倍。优秀运动员都懂得应适度上抛杠铃，在确保动作完成的前提下，尽量减少回降距离。

和提铃动作不同，在完成“上挺”时杠铃重心更高，“下蹲挺”虽然动作简洁，手部撑铃点低，但深蹲后杠铃“下砸”惯性大，身体支撑面小，前后方向稳定性差，稍有偏差就可能掉铃。而“箭步挺”前后分腿形成较大的平衡角，容易通过调整力量完成起立支撑。这两种技术的选择也许应该因人而异吧。

举重选手最动人的姿态要数高高举起杠铃的瞬间了，如果说双臂形成的V字象征胜利，那么这种V形姿势确实和胜利大有关系。因为较宽的握距有利于减少需要举起的高度。这里服从的原则还是一个“低”字。

P93-95

我平时不太爱看电视。唯独看的是科普类节目。几年来浏览过许多电视上的有关科普的栏目。大多令我失望，因为它们把科普办成了“猎奇”。唯一令我感到欣慰的是，有一个《科技之光》栏目，在我的眼里，它是实实在在为公众普及科学技术知识的。于是便对这位从未谋面的《科技之光》栏目的主编升起由衷的敬意。

2007年的一个偶然的机会，一位北京大学毕业的研究生领着一位陌生人偕同夫人来到我家，说是有事请教。经介绍原来这位陌生人就是我久仰的《科技之光》的主编赵致真先生。

经过相互了解，我才知道，赵致真先生是一位资深科教影视编辑。他编的多部科教片得过奖，还写过不少好的科普书籍。如今是要组织一部结合奥运讲科普的科教片，有些问题想共同探讨。这也就是他写本书的起因。

特别令人敬佩的是得知赵先生是学文科出身的。以学文出身而对科学技术普及做出许多贡献实在是难能可贵的。

赵先生究竟能和我探讨什么问题呢？我想，我只不过是一个科学普及的业余爱好者，本行是搞力学的教学与研究的，对科普的了解不过是皮毛，对体育则更是门外汉；而赵先生是学文科出身，对力学也不会有太深入的研究。所以共同语言不会太多。

后来的接触，却大大出乎我意料。

赵致真先生对物理、天文、工程技术、生物等诸多学科都有浓厚的兴趣，而且都能够抓住这些领域中的关键问题，用通俗易懂的方式介绍给读者。特别使我惊奇的是，他不仅对力学中的基本概念和基本定律很熟悉，而且在运用它们解释体育运动中常见的力学现象方面表现得游刃有余。而他要和我讨论的问题，恰恰是那些体育和物理的专家也望而却步的，或者经常给出错误回答的问题。

例如他提出的：

为什么跳远运动员起跳以后还要在空中做迈步的动作？

单双杆体操运动员，手上擦一些镁粉（碳酸镁）的作用是什么？

运动员感觉到的网球拍上的“甜点”在力学上是怎样的点？

跳水运动员起跳时只有横向的旋转，为什么后来会有轴向旋转？

有些问题虽然困难，经过查阅文献、讨论和思索是能够给出合理解释的；而有些问题则是文献上查不到的，只能组织或委托研究单位实验来给出准确的结论。可见赵致真先生对问题的思考是多么认真和有深度的。他追求对现象背后的原理透彻的理解。所以他写的‘科普”书籍不仅能使外行人开窍，而且能使内行人读了也获益不少。

赵致真先生从体育的角度查阅了大量的资料，加以他生动的文笔，使人读来趣味盎然。他把体育运动与现代科技，特别是力学紧密结合起来，道理讲得透彻而没有一个公式。

他认为科普书籍中如果用了公式，会大大降低可读性。所以他在叙述力学规律时，总是用平白易懂的语言，而少用比较难懂的专业术语。这一点，也许给一些精通力学的人读起来觉得不够味。不过这恰是这本书的一个优点，一方面，它能够为更广大的读者所接受，另一方面又给力学的内行们以发展想象力的空间。也许内行们会由于读了它，提出更为深刻的研究体育力学的课题来。

竞技体育运动的目标是更快、更高、更强，其中绝大部分都和力学有关，所以本书的主题大致上可以说是竞技体育与力学学科的关系。这本书涉及体育科技的方方面面，包括时间与距离的测量、球的旋转与球在空气中的阻力与轨迹问题、跳水运动与身体旋转问题、跳高运动员的重心问题、运动的安全性与防护问题、游泳的阻力与游泳服的改进问题、自行车赛中的空气阻力问题、撑竿跳的撑杆改进问题、运动场地和设施问题，等等。有少量问题与力学关系较少，为了比较全面地论述体育运动与科学技术题，也有一节目论及。总之，它是一本比较全面地介绍体育和现代科技的通俗读物。

我相信无论是学习力学、物理或工程技术的学生、教师、运动员或教练、广大体育运动爱好者乃至中学生，在阅读了本书后都会有收获的。是为序。

北京大学力学与工程科学系退休教授

武际可

2008年北京奥运会是世界送给中国的最珍贵礼物。如何充分“享受”这个千载难逢的历史时刻，每个人心中都有自己的盘算。打从申奥成功的那天起，我便萌生了制作一部科普系列片的想法并开始准备资料。但好事多磨，三波九折，直到2007年7月才最后确定由中央电视台体育节目中心和交通银行、武汉电视台《科技之光》联合摄制。这本集子里收进的35篇作品便是我为系列电视片《科技与奥运》撰写的文字稿。

我的真实用心还在于抓住奥运契机，利用社会对奥运的关注，以体育为话题，讨论一点相关的科学知识。让公众在观看奥运会比赛时更加“内行”，多看出一些“门道”，从而获得更深刻的奥运体验。

奥运体育竞赛中的科学知识林林总总，浩如烟海。选题上如何取舍，结构上如何划分，深度上如何把握，特别在电视这样的公共传媒上，怎样才能不失科学的基本品质，又为广大观众所喜闻乐见，都是需要反复斟酌和思量的。尽管我从青年时代就爱好体育，并且广泛关注其中的科学道理，但只有在下笔写作时才能真正发现知识储备的匮乏。半年多来，我几乎天天“三更暂眠，五更复起”，先后披览了几百册中文和英文原版书籍，下载了海量的中外网页，“恶补”了一把体育运动知识，也发现许多看似十分简单的现象却人言人殊或迄无定论。奥运倒计时的“嘀嗒’’声日渐紧迫，摄制组则立等坐催，一俟文章落墨便赶着配音，正所谓“疾行无善步”也，文中不可避免的疏失和错讹之处，只好就正于读者了。

当“人文奥运、绿色奥运、科技奥运”的理念深入人心时，我想“科技奥运”的内涵除了把奥运场馆修建得更加“高科技”之外，还应包括增进全民对奥运和体育的科学意识。从这个角度讲，本书也算是“应运而生’’。但这里讨论的话题都是体育运动的基本原理，希望不是应景的“易碎品”，而能有长久一些的生命力。

这部文稿的完成首先要感谢我的亲人们，妻子高淑敏几年来查阅了大量资料，“周游”了众多网站，做了十多万字的摘抄，几乎成了半个“奥运史专家’；95岁的老母亲战胜疾患的一大支撑力量，便是要看到北京奥运会和儿子为之呕心沥血的电视片。

感谢13年来与我共同在电视科普岗位上“坐冷板凳，啃硬骨头”的《科技之光》节目组同事和朋友们，他们通过半年多不舍昼夜的超常工作，将这些文字变成了有声有色的电视片，并对文稿的谋篇布局、举例发凡都提出了宝贵的意见。我的后任吕值友局长倾情投人、鼎力促成，调集全台精兵强将确保电视片摄制顺利进行。

感谢《科技与奥运》的科学顾问——前中国力学学会副理事长、北京大学力学系武际可教授。写作中不吝赐教，成文后逐篇审读，并为本书写下热情洋溢的序言。  感谢中央电视台体育节目中心江和平主任。在科普园地萎缩，科学话语权缺失的时候，奥运频道能够拿出一刻千金的时段用于科普，确实需要见识和眼光。交通银行为电视科普慷慨解囊则提供了本片主要的资金支持。

特别感谢前中国科协主席、德高望重的中国科学院周光召院士欣然为《科技与奥运》题词。十多年来，周光召先生一直是《科技之光》最坚定和最热烈的支持者。“通过科学欣赏体育，通过体育理解科学”，恰好道出了这部电视片制作的要旨和初衷。

赵致真

2008年5月10日北京