專業打水漂,一個潛在的奧運項目

「就是一投罷了,兄弟。」這個全世界「最懂」打水漂的人,給出了「最不懂」的回答。

我們可能都打過水漂。在一條小河邊,隨手撿起一塊稍扁的石頭,盡量將它與水面平行地擲出,就能讓它看起來反物理常識地飛出很遠,起起落落間留下幾個漣漪。

專業打水漂,一個潛在的奧運項目

對於打水漂這個也許人人都會的休閒遊戲,我們或許不曾想過是否真的懂它。事實上,它除了是河灘邊幾秒鍾的消遣,還可以是古老的賽事、論文的主題、殺傷性武器或者文化的縮影。

這塊隨手被撿起又扔出的小石子,其實並不簡單。

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提起打水漂,覺得自己擅長的人一定不少,隨手一扔就讓石塊在水面上跳躍一二十次,的確能引來周圍人的注目和歡呼。但對於世界頂尖的打水漂高手來說,這算不了什麼。

他們可以輕易用石子在水面劃出一道白線。

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或者同時扔出多個石塊,來一手天女散花。

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同時,他們還在追求著這項運動的極限。目前打水漂的金氏世界紀錄是由外號「山人」的Kurt Steiner保持的88跳,最遠距離紀錄則是由Dougie Isaacs保持的121.8米。

專業打水漂,一個潛在的奧運項目打水漂世界最遠紀錄的誕生瞬間

2016年日本冠軍岡坂有矢曾打出過91跳的好成績,但因為只是個人練習不是正規比賽,所以他對吉尼斯紀錄的申請並沒有通過。

是的,你沒看錯,打水漂還有著正規比賽。

專業打水漂,一個潛在的奧運項目岡坂有矢打出的彈跳了91次的水

目前在英國、美國和日本,都已有全國性的打水漂賽事。僅在美國這一個國家,每年就有四大打水漂賽事,分別是7月4日在密西根舉行的麥基諾島錦標賽,8月的賓夕法尼亞錦標賽,9月的佛蒙特州錦標賽和阿肯色州錦標賽。

這些賽事的體系已日趨成熟、基本成型。例如要參加邀請制的麥基諾島錦標賽,就必須在此前的麥基諾島公開賽或賓夕法尼亞錦標賽中獲得優勝,才能拿到參賽資格。

對於打水漂職業選手來說,除了有本土賽事外,也有國際性賽事可供參加。日本高知縣自2004年開始,每年都會舉辦仁淀川國際打水漂大會。在蘇格蘭的伊斯代爾島上,打水漂世界錦標賽同樣會每年如期舉行(最近兩屆已因為疫情取消),從1993年至今已舉辦了24屆。

專業打水漂,一個潛在的奧運項目今年仁淀川國際打水漂大會的海報,現已因疫情推遲

不同的比賽還會有不同的規則,石子的彈跳次數、飛行距離和滯空時間都是常見的評比標准。賽事中會有專業的裁判,輔助無人機攝像機等設備為選手統計成績;有專門的賽場,框定有效投擲范圍;還會邀請解說和直播媒體,知名體育頻道ESPN就曾轉播過北美的打水漂比賽。

專業打水漂,一個潛在的奧運項目 日本的一些賽事中,還會額外評比最美投擲姿勢

專業打水漂,一個潛在的奧運項目打水漂賽事的獎牌,多是由舉辦地就地取材的石塊製成

聽上去不太靠譜的打水漂比賽,之所以能做到如今的五髒俱全,背靠的是它悠久的歷史。同樣以美國的麥基諾島錦標賽為例,每年一屆的它至今已舉辦到了第53屆。而1947年在哥本哈根舉辦的丹麥錦標賽,則被認為是最早的打水漂賽事之一。

專業打水漂,一個潛在的奧運項目麥基諾島錦標賽的歷史影像

至於究竟要如何打好水漂,不同的人一定有不同的訣竅。在打水漂賽事不斷發展的這麼多年里,職業選手逐漸總結出了一套通用的公式。

而真正對打水漂這一物理現象的學術研究,不僅從18世紀就已經開始,還有不少成果登上了《Nature》這樣的權威刊物,甚至還在世界大戰中發揮了作用。

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最早在18世紀,義大利博物學家拉扎羅·斯帕拉捷就曾對打水漂進行過科學解釋。這位極富科學精神的神父雖然提出了水為石塊提供了升力等基本解釋,但礙於當時的技術力所限,並沒能給出完整的解答。

專業打水漂,一個潛在的奧運項目斯帕拉捷最知名的成就,就是靠實驗破解了蝙蝠聲波定位的飛行之謎

在缺乏科學理論幫助的情況下,打水漂選手經年累月靠著經驗與肌肉,總結出了一套自己的方法論:選一塊扁平的圓形石塊,投擲速度要快,石塊轉得越快越好,石塊與水面接觸時角度最好保持在15到30度之間,這樣打出的水漂一定不會太差。

實際上,這套秘訣已經相當接近科學實驗的結果了。2004年,《Nature》上刊載了一篇《打出成功水漂的秘密(Secrets of successful stone-skipping)》,用系統的實驗證明了這套打水漂方法的正確性。並且他們還用大量實驗數據,將石塊平面與水面的最佳角度縮小到20度左右。

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2005年發行在另一個權威學術期刊《物理評論快報(PRL)》上的一篇文章,則靠著建模給出了更直觀的理論數據支持,同樣給出了20度這個「打水漂黃金角度」的答案。

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石塊在與水面接觸的過程中,消耗動能讓水面的反作用力將其抬升,20度的角度最大程度地減少了石塊的能量消耗。石塊接近圓形的形狀和高速旋轉使它在空中的形態變得更穩定,剩下的水平速度讓它能夠繼續向前,這才跳出了一連串水漂,直到石塊能量耗盡落入水中。

對打水漂的理論研究既然都能登上Nature和PRL,那就證明它絕不只是一個休閒遊戲這麼簡單。2020年嫦娥五號返航時,就有報導稱它是以「太空打水漂」的方式回歸地球,不過二者只是運動軌跡類似,原理卻相去甚遠。打水漂原理最著名的實例應用,其實是在二戰戰場上。

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1943年5月,英國空軍計劃對德國工業區水壩進行了名為「懲戒行動」的襲擊,已達到暫時癱瘓納粹後勤的目的。但飛機在高速飛行中的投彈準度並不高,堤壩附近的水中還有魚雷網等防禦措施。所以進攻機會不多的英軍為了保證命中率,在這次作戰中使用了英國工程師發明的彈跳炸彈。

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彈跳炸彈的原理與打水漂類似。它也是圓柱體的形狀,在嚴格計算了飛機速度和投彈高度的情況下,可以讓低空飛行投出的炸彈在水面多次彈跳、繞開魚雷網後擊中水壩。靠著這種炸彈,最終英國空軍成功擊潰了德國魯爾區的三座水壩,完成了這次作戰行動。

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打水漂的學問,最終以這樣一種破壞性的姿態,切實影響到了我們的歷史。但科學原理並不是打水漂的全部,吉尼斯紀錄保持者Kurt Steiner,就是以「不科學」的30度入水角創造的世界紀錄。

而這種人畜無害的休閒遊戲本身,其實早已在全球大部分國家的參與中,成為了它們人文的一角縮影。

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首先最明顯的,就是「打水漂」在不同語言中的表達方式。在大部分國家的語言里,打水漂這個詞的字面意思,都是石頭跳躍、滑行、彈跳等動作。但在另一些語言中,它卻和動物緊緊綁定在了一起。

英語中能用「石頭跳躍(stone skimming/ stone skipping)」表示打水漂,也有「母鴨和公鴨(ducks and drakes)」的說法。在俄羅斯、捷克、希臘等國家,打水漂通常和青蛙有關,青蛙、小青蛙、青蛙跳、製造一次青蛙跳都是這些語言中「打水漂」的字面含義。

專業打水漂,一個潛在的奧運項目一種專門用來打水漂的玩具,就是以青蛙作為品牌標識

在天寒地凍的北歐諸國里,漁業發達的挪威將打水漂稱為「魚彈跳」;水產資源沒有挪威豐富的芬蘭和瑞典,則將打水漂稱為「丟麵包、扔三明治」,難道是因為低溫把食物凍得也適合打水漂了嗎?

在另一些放過了青蛙的國家里,艾沙利亞扔出的動物變成了當地出產的一種淡水鱈魚。在青蛙、魚和麵包都不常見的蒙古語中,則用兔子跳、狗舔水等詞來指代打水漂。

不同語言中「打水漂」的詞匯起源,應該都是人們用生活中常見的東西,形容飛出去的石塊或水面波紋來指代這個小遊戲,卻都在無形之中記錄了當地風土人情的零星片段。

專業打水漂,一個潛在的奧運項目二戰期間融合了「ducks and drakes」鴨子和打水漂兩種含義繪制的海報

值得一提的是,「打水漂」這個動作在中文和英語中還有著非常相似的引申釋義。中文里它常用來比喻投入的大量金錢或精力付諸東流,英文的語境中也有揮霍大量金錢的意思,不知是巧合還是另有故事。

在全球各地每年舉辦的大大小小打水漂比賽上,金錢同樣是一個密切相關的主題,只不過不是揮霍,而是籌款。這些比賽的舉辦常常選在湖泊、河流等自然水域,於是主辦方就常常會利用自己的人氣和知名度,為這些水域的保護基金籌措善款。

在蘇格蘭的伊斯代爾島上,每年都會舉辦世界打水漂錦標賽。這個風景秀麗的小島,曾經是蘇格蘭板岩工業的中心,0.2平方公里的土地上最多同時工作著7個採石場。直到1850年,一場大風暴讓海水灌滿了這些礦坑,它的採石歷史才就此戛然而止。

一夜之間失去了支柱產業的伊斯代爾島,逐漸被採石工們拋棄,險些淪為無人島。直到多年後,某位打水漂愛好者來到這里,發現這些灌滿水的巨大廢坑和數不清的板岩廢料,不正是天然的打水漂勝地嗎?

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就這樣,這里才逐漸成為了打水漂愛好者的聚集地,擔起了舉辦世界錦標賽的重任。經過多年的規劃和改造,目前已建成了世界上第一個專門用以打水漂比賽的賽場。

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如今每年在這里舉辦的比賽,不僅會有來自世界各地的選手趕來參賽,還吸引著大量慕名而來的遊客,讓這場最高規格的比賽同時成為了一個節日。

賽事方除了會把賺到的錢用來改善當地的基礎條件外,還會資助島上社區擺脫私人所有者對小島的土地壟斷。構成了小島根本的板岩,即使不再作為礦藏給本地居民直接提供財富,也依然以一個個水漂石的身份幫助著他們。

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蟬聯過多次全英國錦標賽打水漂冠軍的Alex Lewis,也是打水漂世界錦標賽的常客,但他一次冠軍也沒拿過。對此他怨言不少,覺得因場地條件而調整的規則限制了他的發揮。

力主推動打水漂運動正規化的他,希望項目的分級和規則能盡快完善,而不是被鎖死在這個蘇格蘭小島上。因為同樣由丟石子進化而來的冰壺運動,已經靠著這條路成功進入了奧運殿堂,他相信普及度更高的打水漂也可以。

2018年Alex曾向Kurt Steiner請教打水漂的秘訣,詢問為什麼他用30度的入水角也能創下世界紀錄。Steiner卻回答說沒什麼訣竅,他知道自己的方法可能不標准,但他依然勤加練習、沿用至今。88跳的結果很值得慶祝,但當時目送石塊在水面遠去的時刻更讓他記憶深刻。

「就是一投罷了,兄弟。」這個全世界「最懂」打水漂的人,給出了「最不懂」的回答。

專業打水漂,一個潛在的奧運項目須發皆白的世界紀錄保持者Kurt Steiner

懂不懂打水漂對他來說,最後反倒成了最無關緊要的問題。當一場遊戲開始時,懂與不懂其實都已經不重要了。兒時在水邊撿起石子的小孩,可沒機會知道它背後的賽事、理論和故事,但這絲毫不會妨礙他享受那一刻的快樂。他只會擺好架勢丟出石子,看著它飛過水面,留下一串稍縱即逝的漣漪,然後咧嘴大笑。

你如果問他什麼是打水漂,他大概也會給出相同的回答——就是一投罷了。

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參考資料:

https://en.wikipedia.org/wiki/Stone_skipping

https://www.nature.com/articles/427029a#Fig1

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.94.174501

https://www.surfertoday.com/skimboarding/the-science-and-art-of-stone-skipping

來源:遊研社