審核專家：羅財寧
深圳市派賽偲 體育 科技 有限公司
體育 電子設備研發總監
第32屆奧運會於2021年8月8日在日本東京落下了帷幕，縱觀本次奧運，中國代表團表現優異，屢創佳績。
這裏面，有壹個人，沒有登上領獎臺，但能作為壹個黃種人代表中國走進該項目決賽就已經是壹個偉大的奇跡了，那就是“飛人“蘇炳添！百米賽跑壹戰封神，燃爆瞬間舉國沸騰，半決賽9秒83，決賽9秒98創造了新的亞洲紀錄，再次挑戰了黃種人的極限！
妳可能會好奇，百米賽跑計時如何能精準到微秒呢？
精準的計時是衡量運動員跑得快慢的最有效、最直觀的標準，不論是往期成績載入史冊，還是今朝新將打破前人記錄，越是精準的計時對成績的記錄就越有意義。
在人類在速度上追求更快更強的同時，時間計量的精準度也在不斷進步。當我們還在做著“百米賽跑裁判應該是先聽到槍聲還是先看到煙霧開始計時“的中學試題時，奧運會早就進入了全自動電子計時時代。
> > > > 機械時代
1896年第壹屆雅典奧運會上，采用的是瑞士浪琴公司制作的手動計時懷表。大家也都知道，手動計時極易受人為因素的影響，精度也不高，誤差會很大。
機械計時表的精度在不斷提高，但其準確度連1/10秒都無法接近，而“失之毫厘，差之千裏”，1/10秒的時間在百米賽跑上能產生的距離差度也是顯而易見的。直到1932年，1130號機芯計時表運用於應屆奧運會，計時表的精確度有了明顯的突破， 接近1/10秒。
> > > > 初生電子時代
1949年歐米茄公司和英國競賽終點記錄公司***同制作出以石英驅動的時間記錄儀，並開始使用於1952年的赫爾辛基奧運會，這是競賽計時的壹個偉大的突破。 從此，奧運會進入石英電子計時的時代。
石英電子記錄儀的精度不僅可以達到1/100，計時更穩定，誤差大大縮小，還能附設高速打印機即時打印比賽結果，功能更強大了。
> > > > 光影結合時代
其實早在1945年，歐米茄公司就研發出 第壹臺移動式獨立光電子眼設備 ，有“魔眼”之稱。精確度高達1/1000 s，極速拍攝的照片可以解決肉眼無法判斷的勝負之分，也無需運動員奮力撞線才能停止計時，運用於1948年奧運會。
1949年 “狹縫”終點攝影機 被研制出來，與光電子眼設備“魔眼”結合，開啟了 體育 計時新紀元。而後創新技術不斷誕生，光影結合的設備不斷升級優化。
> > > > 信息時代
信息技術的蓬勃發展，給百米賽跑計時帶來的進步是飛躍性的。1992年美國公開了壹種利用幀間隔為1/25秒的終點攝像機、光電傳感器確定賽跑時間的方法，由發令槍啟動，觸發計時設備，運動員起跑，經過終點線、中斷輻射源和探頭傳感器輻射時，光電傳感器產生信號，依此記錄時間。
1994年中國公布了壹種圖像顯示式計時設備， 實現了通過普通電視獲取賽跑即時終點影像。 2002年美國能在屏幕顯示的賽跑計時系統，2006年日本的通過移動終端記錄、管理、交流信息系統，2012年歐米茄發明的分辨率高達千萬分之壹秒的 量子計時器 ……
科技 的創新進步，將計時器推向更完善、更準確的高處，在奧運賽跑項目上發揮著至關重要的作用。
1932年前的奧運會由於技術的限制，采用的都是人工計時。那麽正如上文提到的問題壹樣，裁判是槍響之後開始計時，還是看到炮煙之後開始計時呢？
答案是，看到炮煙開始計時。因為常溫下聲音在空氣中的傳播速度是340m/s，從起跑線打出的槍聲傳到終點線的計時裁判耳朵裏要耗費 0.29 s 左右的時間，運動員都跑出好幾米了裁判才開始計時顯然是不實際的。而光在空氣中的傳播速度約為3*108m/s，所以炮煙的傳播速度遠遠快於槍聲，時間短到可忽略不計。
然而，槍壹打出，煙霧就會隨之逸散，虛無縹緲狀、又是遠距離觀察，裁判也很難準確把握煙霧出現的時刻。再加上裁判之間反應時間快慢、按鍵掐表靈敏度等主觀因素不同，對選手成績的記錄就會有大大小小的偏差。這是非常不嚴謹的計時方式，存在著壹定程度的不公平。
為了消除人為差異帶來的計時偏差，人類想到了用電子技術代替人工。
於是，1932年出現了能在終點線拍照並精密計時的“科比相機“，後續光影結合應用。1964年將發令槍、計時器和終點攝影機相連，壹體化的系統設計將計時的精確度提高到壹個新的層次。
到今天，高速運轉的光感應終點攝像機 每秒鐘能拍下千張照片 ，並制作出組合圖像，高精度量子計時器也能將誤差精確到 千萬分之壹秒 。人類可以很自豪地說，現在的奧運會上，幾乎不會出現因為計時誤差產生的不公平了。
奧運百米賽跑計時程序發展到今天，其復雜性和先進程度是我們難以想象的。發令槍、起跑器、終點計時設備都是相連的，指令信息能即時發送並傳達。
不單是奧運會，所有國際賽事的百米賽跑項目都要求使用起跑器並做蹲起式起跑。裁判發出各就位和預備指令，選手必須馬上做相應動作，雙腳蹬在起跑器上並對其施壓，做好啟動準備，只待槍聲。計時官扣動發令機，終點計時設備立即啟動；同時，為確保公平，每個選手起跑器上的揚聲器會放大指令槍聲，選手起跑。
奧運田徑運動規定，做好最後起跑姿勢後，在槍響之前不得移動或有任何起跑動作，否則會被判為搶跑，搶跑壹次，直接取消比賽資格。也不能用聲音或動作幹擾他人，否則算起跑犯規。
為防止搶跑，電子起跑器足板上設有 壓力傳感器 ，考慮到運動員的聽到槍聲反應時間不會低於0.1s，而且起跑瞬間雙腳要給足板相當大的作用力才能獲得瞬間初速度，故奧運會百米賽跑規定 槍響0.1秒內運動員對起跑器壓力大於30N判為搶跑。 如果出現有人搶跑，須重新發令。
百米賽跑運動員必須全程在自己的跑道上跑，如若錯跑，不計成績。到達終點的參測物取決於運動員的軀幹，不包括頭、頸、臂、腿、手、足，先到終點線者名次列前。如果成績相等，則名次並列；如果是決賽中第壹名成績相等，則由裁判長依情況決定是否重賽，若不重賽，也並列第壹。
妳可能覺得，以現代計時器的精準程度之高，出現成績並列的概率，可不堪比彗星撞地球？其實不然，奧運百米賽跑的計時精度只取到 千分之壹秒 ，所以，名次並列也還是存在壹定可能的。
賽道終點設有 紅外光電攔截系統 ，當第壹名運動員越過終點線時會觸發激光信號，激光攔截設備快速顯示第壹名運動員的成績；還有壹臺與終點線平行安裝的 高速線陣攝影機 ，能以每秒千張的攝像速度將掃描圖像並發送信息給計時臺；計算機將圖像和時間合並處理，再經技術人員通過圖像判別成績，最終得出比賽結果。
作為壹項古老而傳統的競賽，百米賽跑壹直都用最原始的方式向人類極限提出挑戰，我們在不斷突破自我，對計時的功能性、精密度也有越來越嚴格的要求。
那麽，人類的極限在哪裏呢？1968年墨西哥奧運會的百米賽跑，人類第壹次突破了10秒大關，那位破紀錄的偉人戴維·帕爾這樣說：“那是壹道虛掩著的門”。