在本期以发明为主题的《Stuff to Blow Your Mind》节目中,Robert 和 Joe 讨论了在冰上滑冰的起源和物理学原理。请访问 omnystudio.com/listener 获取隐私信息。</context> <raw_text>0 这是一个 iHeart Podcast。今天的节目由 Avis 赞助播出。让我们面对现实吧,旅行中充满了意外情况。从航班延误到行李丢失,这些都会让最周密的计划面临风险。谢天谢地有 Avis。有了 Avis,您可以放心,您的租车会如期而至,您的计划也会得到万无一失的保护。
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有些地方科学与神秘交织在一起,Skinwalker 牧场可能是最引人注目的例子。在历史频道的《Skinwalker 牧场之谜》新一季节目中,一支由科学家和工程师组成的团队在一个神秘的物质埋藏的台地内部发现了一种不自然产生的神秘物质。这不仅仅是传说。这是真实的数据,是挑战我们对地质学、物理学,甚至现实本身的一切认知的物理证据。
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是主播。我是 NBC 晚间新闻的主播 Tom Yamas。新的篇章开始了。汤姆·亚马斯主持的 NBC 晚间新闻。NBC 每晚播出。欢迎收听《Stuff to Blow Your Mind》,这是 iHeartRadio 制作的节目。iHeartRadio.com
嘿,欢迎收听《Stuff to Blow Your Mind》。我是 Robert Lamb。我是 Joe McCormick。我们又回到了另一个以发明为主题的节目。你们中的一些人可能会注意到,Joe 和我刚刚聊过这个。我们在这里做了一期关于滑冰的节目。当然,现在正值夏季的开始。您找到的关于滑冰的大多数文章都出现在 12 月。所以实际上,如果您住在南半球,您可能会更熟悉这种季节性错配。但我将告诉您一些关于它的信息。
是的,我想对于大多数居住在北半球的读者来说,他们可能只会在 12 月点击关于滑冰的文章。我不知道。我不赞成这种做法。我相信反季节的主题性。是的,我的意思是,而且人们全年都在某个地方滑冰。当然,还有室内溜冰场。我还应该提到
我们之所以谈到滑冰,是因为我最初的灵感是想做一个关于滚轴溜冰的节目。当然,这项消遣活动在所谓的滚轴溜冰黄金时代蓬勃发展。大约是 1937 年到 1959 年。我认为在那段时间里,很多人都在逃避世界的黑暗,并在溜冰场上的滚轴溜冰中找到一些轻松愉快的事情。
但是,你知道,它也从未完全过时。它在世界各地持续受到欢迎,并在全球大流行期间得到了极大的提升。我可以问一下年长的听众一个问题吗?如果您观看关于 50 年代的电影,您经常会看到人们在高中走廊上滚轴溜冰。
或是在其他非专用滚轴溜冰场所,例如溜冰场等。人们只是在学校的人行道上滚轴溜冰,从一个教室到另一个教室。这是人们真正做过的事情吗?
我不知道。他们现在正在这样做,因为滚轴溜冰不仅发展势头强劲,而且我认为它正在变得越来越强劲。我们可能会在另一期节目中讨论这个问题,但是有很多金融方面的问题。我看到一些金融论文谈论滚轴溜冰行业在未来十年左右将继续增长的方式。
我认为我们应该恢复在汽车餐厅安装滚轴溜冰的服务器,因为这很有趣。它为外出就餐体验增添了一种危险和戏剧性的运动元素,而这是您通常无法获得的。好吧,我不知道它有多危险,但是是的,它确实如此。它确实有一种独特的魅力。
但是是的,我最近看到很多滚轴溜冰者。我的孩子参与了一个当地充满活力的溜冰俱乐部。这真的让我重新考虑了我认为自己知道的关于溜冰和溜冰文化的一切。所以我想,嘿,让我们做一个关于滚轴溜冰的不错的夏季节目吧。但问题是,在您甚至开始讨论滚轴溜冰的发明之前,您必须探索其寒冷天气的前身。您必须谈论冰鞋。
我认为对此毫无争议,先出现的是什么。冰鞋肯定比滚轴溜冰鞋更古老。绝对是,绝对是相差很大。是的,没有人提出异议。即使您要讨论有人设计出类似滚轴溜冰鞋的东西的可能性,但由于可能缺乏使用它的场所,因此在任何地方都无法使用。我没有看到任何论点。
情况就是这样。如果那里有人知道任何关于滚轴溜冰鞋先于冰鞋的疯狂理论,请发送给我们,我们将进行评估。但据我所知,没有人提出这种说法。因此,我们将坚持这里似乎已确立的传说。我们现在将讨论滑冰。然后我想也许在下一期节目中,也许
在 6 月,我们将回来更详细地讨论滚轴溜冰。足够了。好的。因此,正如我们谈论发明时通常那样,我们喜欢谈论之前发生的事情,以便我们可以欣赏这项发明。在使用某种冰鞋在冰上滑冰之前,发生了什么?好吧,
要正确考虑冰鞋。哦,等等,您已经有答案了。让我们听听吧。不,我打算先说说滑倒和摔倒的游戏。好吧,在滑冰中总是这样,不是吗?您可以并且可以争辩说,以某种方式在冰上滑冰是一种时尚的滑倒,是一种受控的滑倒。没错。受控滑倒。是的。
我认为在我快速查看冰鞋历史时,我很快意识到最重要的一点是,我们认为滑冰更多的是一种新奇事物,或者您可能认为它是运动的一部分。但我们确实必须将冰鞋视为一种交通工具,一种将人体从一个点移动到另一个点的方式。
因此,在人类将滑冰作为一种节省能量和最大化速度的方式在冰上滑行之前,他们在冰上做了几件不同的事情,当然也包括滑倒和摔倒。
当然,在冰上行走是最古老的前兆,显然不需要技术,但肯定受益于人类历史上发生的各种创新,包括皮鞋。我相信最古老的现存例子是来自亚美尼亚(现在的亚美尼亚)的一双约 5500 年历史的阿尼 1 号鞋。但显然,这种鞋类本身具有生物降解性,所以谁知道我们失去了什么。
当然,当我们想到冰鞋时,这些显然是旨在减少冰上摩擦并让您更容易滑行的工具。我倾向于认为最早的冰面穿越技术恰恰相反。它们将是旨在帮助您更好地抓握冰面以避免在行走时滑倒和摔倒的东西。
是的,这让我们想到了带钉的鞋底。我四处寻找,看起来公元一世纪和二世纪有一些幸存的例子。但同样,我们无法知道在确定如何为在冰面上行走制作更抓地力的鞋类方面失去了什么。
最重要的是,我们还应该指出,对不同类型冰的了解以及它如何响应您的体重对于在冰面上移动也很重要。
在我研究中发现的最古老的带钉鞋底的例子是维京时代的东西。因此,很可能还有更古老的例子没有保存下来,而且可能在我的研究中没有出现。因此,与往常一样,如果有人知道更早的某种抓地力鞋类技术的例子,请发送给我们。
此外,在人类转向真正的滑冰之前,他们使用了雪橇,这是雪橇的一种变体,雪橇本身是手推车的祖先。这些当然是很古老且广泛的创新,根据环境和建造地点的不同,它们可能包括骨头、象牙或木材。所以我们可以很容易地想象。
冰鞋的想法可能来自于对现有雪橇技术的反复思考,例如,如果我把雪橇绑在我的脚上,以及在冰面覆盖的湖泊、河流等地方行走、滑行、滑倒的经验。
再加上对这种滑冰鞋作为交通工具的需求,例如人类社区被广阔的冰冻水域隔开的地区,那么只需要一段时间,就会有人尝试将整个事情小型化并将其放在靴子上。我们将讨论,滑冰的物理特性以及物理学原理与这两种现有技术大相径庭。
好的。稍后,我们将回顾一下最古老的已知冰鞋的例子,它们是如何工作的,以及它们是如何演变的。但让我们继续讨论我们目前对冰鞋的理解,并讨论一下它是如何工作的。
就像冰鞋利用了什么物理原理一样?是的,因为我们都可以,我们都对它是如何工作的有某种本能的理解。是的,让我们深入了解物理学。是的。所以这是那些看起来会有一个相当简单、易于理解、众所周知的答案的问题之一。但令人惊讶的是,不,滑冰的物理学是完美的。
相当复杂的问题仍在研究中,您在所有地方都能看到的一些解释,我认为甚至出现在相当近期的物理教科书中,实际上都被专家们驳斥了,据我所知,即使在几年前,关于滑冰物理学的论文仍然定期出现在科学期刊上。
这太疯狂了。它还不是成熟的科学。是的,我们现在确实知道很多,但其中很多是在最近才确立的。然后还有一些我们还没有答案的问题。但我总是觉得当你遇到这样的事情时,这很有趣。那些你认为会有一个简短、简单的答案的事情之一。
物理教科书中没有争议的一段答案。实际上,它就像一个超级复杂、未解的问题。嗯,无论如何,所以当我们观察滑冰的物理学时,我们需要解释的主要事情是为什么滑冰者可以以如此低的摩擦力滑行?这是主要的物理问题。
为了说明这一点,您可以很好地想象一下这种情况。您实际上不需要做实验。我们从在各种表面上行走的情况中已经足够了解了它是如何工作的。想象一下,您穿上了一双冰鞋,站在一块平坦的停车场地上,然后让某人站在您身后并推您一把。这会有效吗?你会滑行吗?不。没错。刀片不会像在冰面上那样在路面平稳地滑行。它们会……
你知道,我在我的笔记上写道,它们会,呃,我本来想说它们会磨损到停止,但它们可能甚至不会磨损到停止。它们根本不会移动。它们会固定在你站立的地面上,你从别人给你的推力中获得的任何向前动量都会导致你脸朝下摔倒,因为刀片不会移动。它们会抓住地面,你身体的上半部分会向前倾斜。呃,摩擦力抵消了动量。所以摩擦力是问题所在。嗯。这,
使冰上低摩擦滑冰成为可能的物理原理仍在研究中。也就是说,我能找到的关于此问题的最新核心研究总结在 2019 年 12 月。现在又是 12 月了。2019 年 12 月《自然》杂志上的一篇评论文章,作者是丹尼尔·邦德,题为《滑冰的物理学》。
这里有一些关于作者的背景信息,丹尼尔·邦德是一位隶属于阿姆斯特丹大学物理研究所的物理学家。邦德专门研究流体力学,等等。因此,您会看到他撰写关于这些主题的文章,有时面向更广泛的受众。但我想要提到的他的一些值得注意的成就,因为它们与这个主题间接相关。这将带我们稍微偏离一下领域,但我认为这是一个有趣的平行之处
邦德参与了大约十年前的研究,这项研究基于一些早期的研究,关于建造金字塔所使用的巨大石块是如何被运输到建筑工地的。当然,这是一个严重的问题,因为每块石头都非常巨大。你知道,移动它在地面上所需的力,很难想象你会想象。
吨吨的工人拉。它们可能安装在这些雪橇上,并非常费力地移动。但邦德和他的同事说,
发现通过稍微弄湿雪橇前面的沙子,可以大大减少沙地和用于运输石块的雪橇之间的摩擦力。他们发现,您需要按体积添加大约 2% 到 5% 的水到每单位沙子中。这可以将所需的力大约减少一半,从而减少所需工人的数量。而且,
呃,为什么水会这样做呢?本质上,这里的水有助于沙粒粘在一起而不是流动。因此,当您弄湿沙子时,沙子的功能更像是一个坚固的平坦表面,干燥的沙子,当您推动非常重的物体穿过它时,它往往会在负载前面被推开,形成一个土堆,然后需要更大的力才能将其拉过去。你可以想象一下。
就像,当你拖动时,你不断地在你要去的地方前面建造一座小山。是的。是的,这是有道理的。呃,但是当你弄湿沙子时,它就不会那样做了。它形成了更坚固的平坦表面,你可以更容易地将其拖过顶部。呃,
邦德将湿沙的好处与您想要使用湿沙建造沙堡的原因进行了比较。它粘在一起并更好地保持形状。关于湿沙发现的另一个有趣的方面是,在运输过程中在石块前面倒水这一过程实际上描绘在古埃及艺术中。所以这甚至不是一个假设的过程
而是研究古埃及人自己描绘的这一过程的物理原理。所以这里有一个例子,有一个来自中王国第十二王朝(约公元前 1900 年)的坟墓,属于一位名叫 Jehudi Hotep 的总督。
这显示了工人团队正在运输这尊大雕像,他们用绳索拉动它,因为它安装在一个雪橇上。然后它显示工人从罐子里往地上倒水,就在负载的前面。这以前被解释为一种祭祀,就像一种作为对神灵的供奉而倒出的仪式性液体。
但这一发现完全重新诠释了这种倒出液体的行为,它很可能具有功能性,无论它是否具有仪式意义,它也可能具有仪式意义。是的,你可以很容易地想象它两者兼而有之。然后,通过立即看到结果,仪式变得更加有效。是的。
呃,所以,所以邦德参与了这项研究,但关于他的另一件有趣的事情是,他参与的团队获得了 2024 年搞笑诺贝尔化学奖。我们在上一期节目中没有讨论化学奖,对吗?呃,但这被引用为“使用色谱法分离醉酒和清醒的蠕虫”。是的。
我觉得我们没有涵盖这一点有点难过。无论如何,我查了一下,弄清楚这是怎么回事。问题是它实际上与蠕虫无关。相反,蠕虫被用作模型来测试不同的方法,不同的方法来分类不同类型的聚合物。因此,清醒的蠕虫代表所谓的活性聚合物,它们可以四处移动。而醉酒的蠕虫是非活性聚合物,因为它们只是静静地待着。♪
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无论如何,所有这些都是关于邦德之前工作的题外话。邦德正在撰写一篇文章,呃,回顾最近的滑冰研究。呃,这是《自然》杂志上的一篇简短评论,总结了呃,之前关于滑冰的研究现状,以及呃,特别是 2019 年同一年的《物理评论 X》杂志上发表的一篇新论文,作者是 Canali 等人。是的。
因此,邦德首先谈到了长期以来一直给出的解释,即关于滑冰为何有效的较旧的教科书解释。那就是在刀片和冰面之间的界面处,存在一层薄薄的物质,不是冰,而是液态水。这层薄薄的水润滑了两个固体物体之间的接触,即刀片和冰之间的接触。因此
现在,为什么会发生这种情况?为什么会有液态水存在?多年来,人们提出了几种不同的解释。一种是表面融化的概念。这是指通常存在于冰表面的准液态水层,主要是在较高温度下,尽管仍在冰点以下。这有时被称为预熔融。
另一个想法,这通常被引用,但现在被邦德和许多其他人驳斥,我稍后会说明原因,但这个想法是在接触点进行压力融化。
因此,根据这个假设,像人体重量分布在溜冰鞋底部边缘的小表面积上,会在该接触点产生如此大的压力,以至于它会导致冰晶融化并变成水。因此,您会得到您的润滑水层。
然后,该层最终可能的解释是摩擦生热。所以我们知道摩擦生热是什么,当你摩擦物体时,摩擦会产生热量。这里的想法是,这种摩擦生热发生在溜冰鞋和冰之间。热量融化了冰,形成了薄薄的一层光滑的融水。
我遇到过一些资料来源,尤其是较旧的资料来源,它们更倾向于基于压力融化的解释。但邦德说,现在人们普遍认为这是不正确的,因为显然这在低于零下 20 摄氏度的温度下不起作用。我们可以看到,滑冰通常在低于该温度的情况下也能很好地工作。因此,仅仅观察滑冰并不符合这种解释。是的。
那么,也许是表面融化,即外部的预熔融准液态层,或者是由摩擦融化导致冰层顶部的液态层?奇怪的是,邦德说这两种说法似乎都不能完全解释正在发生的事情,尤其是不仅仅是创造一个,
液态水层,因为一方面,这些机制在您无法滑行的其他各种固体的表面上也同样存在,因此一定还有其他因素在起作用,与其他固体相比,水冰有一些特殊之处,另一个有趣的问题是,这层润滑水的机械特性究竟是什么
邦德指出了一些与水润滑溜冰鞋和固体表面之间界面的想法并不一致的事情。一方面,你不能在覆盖着水的平坦固体表面上滑冰。
想想看,比如想象一下一个平坦的篮球场或类似的东西。你用一层薄薄的水浸湿地板,穿上冰鞋,然后试着在上面滑冰。这行不通。是的。你唯一的希望是,被水覆盖的地板是冰。是的。所以冰有一些特殊之处。仅仅在你的溜冰鞋刀片下面有液态水是不够的。
他提到的另一件有趣的事情是,水通常不是一种很好的润滑剂,部分原因是它太薄了。当它被压在两个固体之间时,水很容易从它们之间的空间中被挤压出来。像油或油脂这样的更抓地、更粘稠的流体可以成为更好的润滑剂,因为它会粘在固体之间的空间中,并且不会轻易被挤压出来。是的。
所以这里有一些奇怪的问题和令人困惑的观察结果。所以你会看到油滑冰比单纯的水滑冰更有可能起飞。我的意思是,我想象一下,如果你用油涂抹地板,你可能可以在上面做一些很好的滑行。我不知道确切的溜冰鞋刀片,但是也许吧。但无论如何,无论机制是什么,长期以来人们一直认为滑冰是可能的。
之所以可能,是因为你不是在固体冰晶上滑冰,而是在一层看不见的微观液态层上滑行。
Canale 和他的合著者在他们的论文中发现,这只有一半是真的。当你滑过冰时,确实存在一层润滑物质,但它不仅仅是液态水。它实际上是一种独特的水基物质,它具有一些液态水的特性和一些固态冰的特性。为了证明这一点,这篇论文的作者 Canale 和他的合著者,
他们做了一个实验,能够同时测量冰的摩擦系数和冰上润滑层的摩擦系数。他们用一个邦德比作音叉的装置来做到这一点。在这里,我将引用邦德对他们实验的描述。引用:
音叉被震动,使得连接在其一个叉臂上的毫米级玻璃珠在冰面上振动。因此,该珠子充当了一个微小的冰鞋,在冰的同一区域上滑行数十微米的距离。连接在与珠子相同的音叉叉臂上的加速度计测量珠子平行于表面的振荡幅度,并将其与驱动力幅度进行比较。
Canali等人利用振幅差异来计算珠子和冰之间的摩擦力。他们就是这样做的。与此同时,他们还在测量珠子垂直于冰表面的振荡。从本质上讲,这就像它上下弹跳一样,以了解珠子下方的润滑层的信息。
然后,通过比较这两种不同的测量结果(基于平行振荡和垂直振荡),作者可以计算出珠子和冰之间的摩擦系数,并可以计算出它们之间润滑层的流动特性。他们发现的结果既奇怪又有趣。润滑层具有一定的粘性。与普通水相比,它更像是一种较厚、较粘的液体,并且
它还具有弹性行为,这意味着它的形状可以被挤压或拉伸,然后像橡胶球一样弹回其原始形状。它的行为既不像水也不像冰,而像两者的混合体。
引用:
这与水冰外层的特殊特性有关。其他熔融固体不一定表现出这种行为。正如我们观察到的那样,许多其他熔融固体并没有表现出这种行为。H2O有一些特殊之处。邦恩写道,引用:
很少有材料能够响应摩擦和磨损形成粘弹性液固三体,这使得水也具有特殊性。邦德在评论的最后还提到,关于溜冰的物理学还有很多问题,还有很多我们仍然不知道的事情,例如,为什么冰上摩擦力降低的理想温度
似乎是零下七摄氏度,这是一个发现,但我们不知道为什么,为什么是这个温度。他还指出了另一件事,我之前没有考虑过,但我认为值得,当然值得理解。完整的润滑科学不仅仅是琐事。这不仅仅是,你知道,有人去溜冰,想知道这是怎么回事?这不仅仅是为了满足我们的好奇心。在
理解润滑对人类经济和技术至关重要。邦德引用一项估计,大约20%的世界总能耗损失于摩擦。我的意思是,
这意味着它转化为热量和由于摩擦部件而造成的磨损。通常,这对我们来说不是一种有用的能量。因此,更好的润滑技术可以代表能源效率的重大改进,以及我们机器的性能和耐用性的提高。是的,这是一个很好的观点。我也这么认为。所以不要让任何人嘲笑润滑科学的想法。这是一项严肃的业务。
但无论如何,为了回到正题,我会总结我对这个主题的阅读,那就是溜冰之所以有效,是因为普通冰,规则的,规则的六角形晶体冰的表面是。
通常会覆盖一层由液体熔体和微小冰晶组成的准液体H2O层。这层准液体层不像普通液态水,而是具有粘性弹性液体
呃,质量或论文中所说的粘弹性质量。这些特性使它成为固体之间的一种神奇润滑剂。
这种润滑层并非主要由滑冰者体重产生的压力产生,正如人们过去所说,特别是很久以前,尽管压力可能起着一定的作用。刀片和冰之间的摩擦生热可能起着一定的作用,也许是主要作用,尽管这种准液体层在溜冰的正常温度范围内已经自然存在于冰中。而且,
除此之外,当然,你还必须考虑刀片本身的物理特性。溜冰鞋的光滑刀片使滑冰者能够进一步减少摩擦,比鞋子或赤脚的相对粗糙和抓地力强的鞋底要多得多。
刀片还允许滑冰者控制运动。有一种,因为它们允许你在以一种方式施加到冰上的时候进行推力运动,而在以不同的方式施加的时候进行滑行运动,所以控制力更大。
当然,这是溜冰的乐趣所在,这种滑行感觉,双腿左右摆动。我不经常去溜冰。通常一年一次,我会在亚特兰大足够冷的时候去溜冰,那里有一些室外的溜冰场。但通常情况下,我至少会花一半的时间重新学习如何溜冰,保持平衡。然后它就变得很有趣了。
你知道,自从我还是个孩子以来,我就没有做过这件事了。当我还是个孩子的时候,镇上有一个溜冰场,我们会去很多次。这是那些事情之一,呃,
我想我只会做足够多的事情,以至于不会太糟糕,然后就再也没有继续去做,比如能够做到。是的。是的。我的意思是,就像我说的,我总是不得不重新学习至少一半的时间。我只是在调整我的平衡,弄清楚我应该怎么做,让我的信心足够增强。
然后我终于可以躲避溜冰场上所有的孩子,然后滑几圈,感觉很令人满意。
这是一个题外话,但这让我想到了,我不知道这种现象是否有名字,但我对在节目中做一些关于这类努力的事情很感兴趣,在这种努力中,你被困在永久的初学者区域,你总是像重新学习或回顾初学者材料一样,你永远不会突破到真正的能力。是的。
是的,可能有很多这样的事情。当然,爱好的一大好处是你实际上不必擅长甚至胜任它们。毕竟它们是你的爱好。但是是的,我认为有很多这样的事情,我们可以从我们自己的经验中看到,好吧,我差点就做到了。我差点就冲浪了。是的。
我觉得有些爱好比其他爱好更有趣,可以在初学者区域度过时间。比如,对于溜冰,你可以想象一旦你能够感受到一定程度的掌握,你就会玩得更开心。而对于其他事情,你只需要在完全的初学者区域乱搞,而仅仅在那里就已经非常有趣了。是的。
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好吧,让我们回到溜冰的历史。再说一次,我们将强调一个警告,即任何给定技术的早期例子并不总是能够保存下来,或者尚未被发现,特别是如果它们是生物降解材料,并且在其生产中被束缚的话。但我认为我们所知道的年代最久远的溜冰鞋可以追溯到大约公元前1800年的斯堪的纳维亚半岛。
在那里,古代斯堪的纳维亚人大约在3000年前似乎发明了这项技术。我读了Federico Formenti和Alberto E. Minetti的一篇论文。Formenti尤其撰写了许多论文,涉及到重新制作旧的溜冰鞋的例子,以及
并将它们与其他模型进行比较。这篇2007年的论文题为“冰上的人类运动”,发表在《实验生物学杂志》上。他还提到,现在俄罗斯北部也有理由认为青铜时代发明了溜冰鞋。
我还将稍后回到这里的一些论点,这些论点也指向现代中国的部分地区,在那里我们有一些溜冰的证据,还有一些类似溜冰的东西,我将对此进行介绍。但似乎普遍的是,我们所知道的年代最久远的溜冰鞋
它们不是用金属制成的。它们甚至不是完全用木头制成的。它们是用骨头制成的,这很有道理。骨头是人类工具使用中一种致密、可靠的建筑材料。
是的,你可以查找一些这方面的图片。特别是,我想说的是,《科学星期五》有一篇关于我在这里引用的论文的非常好的文章。它有一些关于Formenti重建的古代溜冰鞋的漂亮的彩色图片,你可以看看。它们与原始论文中的图片相同,只是在这种情况下,它们是彩色的。所以我在这里为你,乔,添加了一张古代骨制溜冰鞋的重建图。它很简单。
它看起来像是一块骨头,上面系着两条带子。没错。是的。这通常是马或牛的跖骨,通过皮带系在靴子上,皮带穿过骨头上的缝隙。
哦,我本来想提到Fermenti还指出,古代斯堪的纳维亚的传说表明,第一批溜冰鞋是用木头做的。但这在文本证据中存在。但目前没有考古发现来支持这一点。所以据我们所知,它一直都是骨头。这让我想起了我们关于骨朋克的剧集,我们当时谈论的是那些用猛犸象骨头建造的冰河时代住宅。是的,是的。
我相信那里的部分想法是,这些地方的木材实际上非常短缺,或者由于其他原因而变得珍贵。因此,骨头就像使用猛犸象骨头作为建筑材料一样,在经济上是有意义的。我不知道这里是否也有类似的情况。它可能只是骨头具有你更喜欢用于溜冰的特性。我认为很多都归结于这些特性。是的。
因此,人们认为这些将是人类使用的第一种溜冰鞋。令人疯狂的是,这些溜冰鞋一直使用到公元18世纪。直到最近,人们仍然知道将一些骨头绑在脚上然后去冰上滑行。
现在,作者在这里指出,这些溜冰鞋缺乏现代金属溜冰鞋上的刀刃。所以你不能仅仅用你的腿在上面来回摆动,那种我们刚才谈到的令人满足的滑动和滑行运动。你不会在这些溜冰鞋上做那种动作。我猜你也不会做很多技巧,你知道,旋转和旋转等等。
因为你的运动几乎完全取决于你的上肢使用一对杆子来推动你前进。哦,有趣。好的。所以我想它与滑雪更相似,我们今天不会讨论滑雪。这只是以后某个时候的单独一集。
现在,Fermenti和他的合著者指出,这种溜冰鞋将被用于伴随动物驱动的雪橇或雪橇。它们将被用于冰上钓鱼或从冰上更远的地方钓鱼。
但尤其是在荷兰人中,这项技术很快成为冬季通过冰冻的河流、湖泊和最终运河进行运输的必备工具。想象一下一个地区,那里有很多冰冻的河流或运河,最终连接着不同的人口,或者你有一个完全冰冻的湖泊,并且你的人口分布在湖泊的各个点上。
最终,使用某种溜冰技术更快、更节能。是的,Formenti强调它非常高效。这绝不是什么新奇事物。他们没有这样做
你知道,也许这很有趣,但他们这样做并不是因为这很有趣。他写道,引用:
除非使用更昂贵的交通工具,如马或后来的火车,否则溜冰鞋可能是最方便的运动工具,直到自行车被制造出来。那将是19世纪。后者在冬天湿滑的道路上可能不太安全。这很有趣。哇。我不会那样想的。是的。所以不是到处都是,当然也不是一年四季,但是……
但是,在某些地方,这将是非常高效的。如果条件合适,这只是从A点移动到B点最明智的方式。现在,虽然骨制溜冰鞋最终是一种持久耐用的技术,但似乎比木制溜冰鞋更好。
到公元13世纪的荷兰,滑冰者又回到了木材,并在他们的滑冰中使用了金属,建造了带有金属刀片的木制溜冰鞋。现在,这些仍然是你绑在鞋子底部的物品。我在这里为你添加了一张这样的图片,乔。如果你不知道你在看溜冰鞋,你可能不知道你在看溜冰鞋。它就像想象一下木制溜冰鞋,但带有一片薄薄的金属刀片。
然后它被绑在你的鞋子上。是的,是的。它看起来像船的木制底部或船的龙骨,底部伸出一小条金属刀片。是的。因此,Formente和他的合著者指出,这里的木材易于加工。他们使用的金属非常耐用。
但有趣的是,根据他们的重建和测试,这些溜冰鞋与骨制溜冰鞋相比,摩擦力更大。但它们的最大优势是它们允许使用者最终用下肢推动自己前进。所以你似乎可以扔掉杆子,解放你的手臂,几乎完全依靠腿部力量。
因此,这正是我们开始看到我们今天所知的溜冰进入世界的时候。因为如果你去任何溜冰场,当然如果你去滚轴溜冰场,你不会看到人们用杆子推来推去。我的意思是,也许有一些场景你会使用杆子来让你的脚在你的脚下,但我从未见过这样的事情。
对。所以我认为是刀片的薄度让你可以使用你的腿,因为你可以调整脚的角度来推或滑行。你不能用骨头的更圆的边缘来做到这一点。是的,这就是我的理解。所以在这个时候,是的,我们有点像在比赛。我们真的……
不是纯粹地发明新的东西,而是在溜冰鞋的发展中创新到一个非常有趣的地方。在15世纪和18世纪,溜冰鞋保留了它们的金属木结构,但根据Fermenti的说法,它们变得轻了大约30%。当时的荷兰溜冰鞋比现代溜冰鞋短,因此与我们今天拥有的相比,更难以保持平衡。
但它们在16世纪到19世纪的小冰河时期对他们来说特别有用,在此期间,河流和运河系统将被证明是连接不同人口和不同目的地的理想滑冰路线。
然后在18世纪,溜冰鞋整体上变得更长,更容易保持平衡,并且阻力更小。你的重量分布在更长的刀片上。我在这里添加了另一张来自Fermenti作品的图片,重建。这仍然是你绑在现有鞋子上的一件东西,但我认为它更像是一双溜冰鞋。
哦,是的,完全正确。然后在19世纪,我们最终有了专门的溜冰鞋,溜冰鞋永久地固定在某种靴子上,拧到位。一双溜冰鞋,你知道,有鞋带等等。是的。就像你现在去租溜冰鞋去溜冰时会认出来的那样。
刀片更长,显然是13世纪旧溜冰鞋的两倍长,从而提高了平衡性和机动性。然后又进行了一系列额外的创新,并继续进行创新,生产出更符合人体工程学、速度更快、更有效的溜冰鞋。添加了不同的制动机构等。
最终像它们具有机械方面,并且可以移动等等。我看到,看到Formenti在一篇文章中被引用,我相信是《科学星期五》,在那里他,他,他基本上说,像,我们可能还没有看到理想的那么长的溜冰鞋。像溜冰鞋可能会,它们会继续发展。它们变得越来越高效,而且可能会变得更长。我们还没有达到溜冰鞋长度的峰值。好吧,
等等,他有没有想到一个具体的峰值长度?不,不。他只是说我们仍在微调一切。我想这里另一件有趣的事情是
溜冰鞋不仅仅只有一个用途。溜冰鞋有很多高度专业化的用途。所以,你知道,我们有一系列基于溜冰的体育活动,从花样滑冰到冰球。是的,我也读到过这方面的内容。而那里一件有趣的事情是,显然不同的冰温是不同的运动所偏爱的。我认为我读到的方式是,通常他们希望温度略高一些,用于花样滑冰,因为花样滑冰运动员更喜欢
我认为较软的冰可以让他们更好地控制精确的动作。而对于冰球,我认为他们喜欢稍微冷一些的冰,因为这可以让他们达到更高的最高速度。好的,有趣。好的,所以对于冰球来说,更多的是速度,而对于花样滑冰来说,是机动性,这很有道理。
现在,Formenti和他在前面提到的论文中的合著者,他们比较了四个主要时代的溜冰鞋的有效性,结果说明了我们在这里看到的持续改进过程。我不会浏览整个图表。你可以在原始论文中找到它。但你可以在这里看到他根据速度、步频、步长等等来分解事物。
Formenti指出,在相同的代谢能力下,今天的滑冰者速度是祖先的四倍。而且,随着我们对溜冰鞋设计的微调,它还在不断增加。这可能实际上不是一个问题,但我只是想到,在溜冰场上的滑冰者速度是多少?
速度也更快,仅仅是因为他们可以安全地以更高的速度滑行。而如果你在一个天然水体上,你可能会更,我不知道,谨慎地进入薄冰区域或类似的地方。嗯,这是一个很好的观点。我的意思是,我想还有许多其他因素可能会起作用,对吧。如果你处理的是像天然冰与压冰机冰。对。是的。
而且我知道压冰机冰,像溜冰场上的冰是一层一层铺设的,以赋予它特殊的特性,使其成为完美的滑冰场所。而当然,水体上的天然冰。我的意思是,它可能非常适合滑冰,但它并不具备他们在溜冰场上的冰中所追求的那种精致的品质。嗯。
现在,我想回到中国溜冰的话题,因为当我在这里查找核心数据时,我不断发现各种关于中国溜冰的参考文献。我读到中国溜冰可能可以追溯到宋代,即公元960年到1279年。当然,这除了我前面提到的俄罗斯北部可能相关的或独立的发展之外。
但当然,我对此进行了更多调查,你看到了这些冰雪节,bingxi,我认为这意味着冰雪娱乐节,似乎可以追溯到中国的宋代,包括各种冬季运动和表演。
在众多庆祝活动中,有一项下坡滑冰比赛,其中涉及一种皮革溜冰鞋。我找不到任何复制品的图片,但我找到了一些关于这些东西可能由什么组成的现代插图。而且
这些有点像弯曲的皮鞋,似乎是专门为在冰或雪上滑动而设计的。如果这是你在我们的提纲中添加的插图中所描绘的,那么它们在脚趾处有点卷曲,像精灵鞋。是的,是的。想象一下为在冰上滑动而设计的皮革精灵鞋。它不是……
从物理学的角度来看,我认为这与我们一直在谈论的滑冰不一样。但这些东西你应该会穿来参加这项下坡滑冰比赛,或者我看到翻译成冰球的东西,人们穿着这些皮鞋在冰上滑冰,来回扔某种球。我在这里找到的插图来自北京的世界中国网站。
所以我的理解是,这些是相似的,但有点不同。我们在这里看到的例子肯定也是基于新奇的溜冰鞋。这些不是关于运动的。这些是关于娱乐的。然而,在中国其他地区,你确实会发现古代骨制溜冰鞋的例子,骨头
我读到在2023年,中国考古学家在一个大约3500年前的青铜时代墓葬中发现了一个骨制溜冰鞋的例子,可能是生活在中国西部西藏维吾尔族自治区的安德罗诺沃文化养牛人的遗物。
这些东西与我们谈论过的非常相似,就像绑在靴子或鞋子上的骨头,使人们能够用一对杆子或棍子推动自己穿过天然冰冻的水体。好吧,罗布,你已经说服我了。如果我今年带我的孩子去溜冰,我将不得不尝试一些骨制溜冰鞋。
让我们看看他们是怎么做的。你知道,我认为这不是个好主意。我认为从长远来看,这将是失败的。但我可以想象有人会尝试推销这个。你知道,为什么今年满足于溜冰,而你可以进行原始的溜冰,骨头溜冰呢?人们会说,是的,你知道,我有点厌倦了在当地的斧头投掷场扔斧头。我想尝试一些其他的东西,它有这种
你知道,古老的氛围。让我们绑上一些骨头,看看会发生什么。我认为你会发现它会,它会,它会更难。听起来我读到的关于它的所有内容,这将是一件更困难、更笨拙的事情。我们用现代冰鞋要好得多。但对于它的金属来说,也许可以使用非金属。是的。骨头冰鞋非常酷。我们肯定会这么说。
好了。我们应该在那里结束吗?是的,我们将结束这一集。然而,再次强调,一定要在六月份晚些时候收听,届时我们将回来讨论轮滑本身。再次强调,它与冰鞋的发明直接相关,但它本身也是一件非常独特的事情。在
与此同时,我们当然希望听到所有人的声音。你是否有与溜冰相关的经验或想法?有没有人尝试过更古老的溜冰鞋版本?如果有,请务必写信给我们,因为我们很乐意收到您的反馈。
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