【王半山專欄】幫助奧運游泳選手游得更快的數學家

美國游泳選手在2024 年巴黎奧運會上持續獲得獎牌，這在一定程度上要歸功於科學。一些美國運動員的出色表現可能部分歸功於小野肯的科學方法。達維德‧卡斯泰爾維奇 Davide Castelvecchi發表在最新一期《科學》(Science) 的<幫助奧運游泳選手游得更快的數學家>( The mathematician who helps Olympic swimmers go faster)

創建了運動員的 3D 模型

近年來，美國隊的幾位運動員的成績有了顯著提高，其中一些進步可能要歸功於夏洛茨維爾弗吉尼亞大學的數學家小野肯。小野與大學游泳隊的學生一起工作多年，並開發了監控泳池中身體細微動作的技術。然後，他和劍橋麻省理工學院運動實驗室的合作者 Jerry Lu 創建了運動員的 3D 模型，並提出了微小的改變，這些改變可以在每次划水時縮短寶貴的幾分之一秒。

小野的日常工作是研究數論問題，他在巴黎接受了《自然》雜誌的採訪，他在那裡為游泳隊提供支持。

您如何幫助游泳選手提高成績？

我們透過精確訓練幫助他們更有效地游泳——使用穿戴式科技來優化個人以適應他們選擇的活動。我們確定可以提高他們績效的機會目標，而這些目標是經過科學推導的。

您在美國隊擔任正式職務嗎？

對於這屆奧運會，我和陸傑瑞在外部是顧問——正式來說，我們是“朋友和家人”，而不是教練團：奧委會規定允許的教練人數非常有限。我們不會靠這個致富──我不想得到報酬。這是一個以非常清晰的術語解釋和強調科學在人類的一切以及我們可以觀察到的一切中所發揮的作用的機會。但當然還有福利：我們被邀請參加美國奧運團體比賽！我們所做的只是很小的一部分，但看到獎牌取得成果真是令人興奮。

您是如何開始從事這項工作的？

當我們剛開始時，這基本上只是與大學游泳運動員一起進行的為期一個學期的實驗。但隨著其中一些運動員成為國家和國際級的人才，包括美國國家隊教練團在內的高水準教練開始注意到。

我們生活在一個特定的時間點，我們需要思考十年後我們會處於什麼位置，而不是做出微小的、漸進的改變。許多運動項目已經經歷了這種轉變。這恰好是游泳的時刻。游泳存在重大的工程障礙。當運動員在游泳池裡游泳時，水會妨礙他。電子設備必須進行微調才能在水中工作。

與運動員的合作是否改變了你作為學者的工作？

是的，但是以一種意想不到的方式。這項工作可以幫助我證明有關質數分佈的定理嗎？不。因此，它為我和我的世界各地數學家社群提供了一個新平台。儘管我們很想談論朗蘭茲綱領或黎曼假設，但在某種程度上，我們都在研究機率分佈或數學現象，但只是在不同的環境下。我喜歡。

有沒有可能，由於科技和科學的發展，十年後人們的游泳方式可能與現在完全不同？

體育賽事的定義必須隨著運動的發展而改變。儘管如此，我仍然相當有信心，從現在開始的 10 或 20 年後，蛙泳、蝶泳、自由泳和仰泳在不經意的觀察者眼中將會是什麼樣子。但時代會繼續變得更快。