约翰·D·巴罗(John D．Barrow)，天体物理学家，现任剑桥大学应用数学与理论物理系数学科学研究教授。巴罗1974年毕业于达勒姆大学，取得数学和物理学士学位，1977年获得牛津大学天体物理学博士学位，1999年成为英国剑桥大学莱尔学院的教授，教授应用数学和理论物理学，同时担任“千年数学项目”(M MP)的主任。巴罗曾先后荣获洛天文学奖、英国皇家学会授予的法拉第奖以及皇家格拉斯哥哲学学会的开尔文奖章。

你知道这些运动背后的数学知识吗？

为什么跳高要采用背跃式？为什么博尔特不用跑得更快也可以打破世界纪录？罚点球的最佳策略是什么？穿着斥水性泳衣会带来什么后果？为什么弹跳球看起来不遵守牛顿运动定律？

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本书通过解答100个问题，揭示了体育运动（如跑步、跳高、游泳等）以及其评分系统的神秘面纱，展示了奥运会背后各种鲜为人知的秘闻。

不论你是运动员，希望跑得更快，跳得更高；还是体育爱好者，希望更多了解你所热爱的体育运动，本书内容将令你深深着迷，欲罢不能。 

在这个奥运年，我有机会用简单的数学和科学方法深入揭示发生在各类体育运动中的一些不为人知的事情。书中将分别研究人体运动、计分系统、打破纪录、残奥比赛、力量型项目、药物测试、跳水、马术、跑步、跳跃和投掷等背后的科学原理。如果你是一位教练员或运动

员，你将从数学的角度加深对所参与项目的了解。如果你是一位观众或是评论员，那么我希望你能更深入地了解游泳池中、体育场馆里以及跑道上或公路上所发生的事情。如果你是一位教育工作者，你会发现书中的各种案例会让你的科学和数学的教学内容更加生动，并使那

些认为数学和体育不过是一个时间的较量问题的人扩大视野。而如果你是一位数学家，你会很高兴地发现你的专长对于其他领域的人类活动来说是多么的必不可少。你会读到一些精心挑选的尚未被广泛讨论过的主题，其中还涵盖了许多体育项目的实例。作为平衡，针对一些

非奥运项目，书中的一些章节也以更远的视角，利用奥林匹克历史素材进行了介绍。如果你在阅读后希望进一步深入了解奥运体育项目或推演，脚注会告诉你从哪里着手。

在此我要感谢艾尔斯、阿尔恰托雷、阿斯顿、阿特金森、贝克、布雷、克兰奇、弗雷贝格尔、富斯、黑格、亨森、休森、利普、马林斯、佩德、里安、沙立特、史密斯、斯皮格尔霍特、斯图瓦特、苏尔肯、托马斯、沃克、韦安德和赵鹏等人，他们的讨论和交流激发了我的灵感，使得本书得以完成。书中所涵盖的一些主题曾经作为伦敦格雷欣学院的2012年伦敦奥运会千禧数学项目讲座的一部分出现过，我非常感激活动参与者的积极投入和热情提问。我还必须感谢我的家人伊丽莎白、戴维、罗杰和路易斯，感谢他们的热情支持，虽然他们知道这本书不会帮助他们获得任何奥运会门票。

约翰·D·巴罗

2012年于剑桥大学

1 不费吹灰之力打破世界纪录 / 1 

2 全能选手 / 5 

3 射箭运动员 / 6 

4 平均的缺点 / 9 

5 弯道赛跑 / 11

6 平衡的问题 / 14

7 什么人更适合棒球、网球或板球 / 17

8 贝叶斯统计观察 / 19

9 三局两胜 / 22

10 跳高 / 24

11 正确的生日 / 27

12 空中时间 / 29

13 皮划艇 / 31

14 需要舵手吗 / 34

15 卡片 / 37

16 轮子起火 / 40

17 计分系统 / 42

18 跳水 / 47

19 最刺激的运动项目 / 50

20 打滑 / 52

21 性别研究 / 55

22 场地维护中的物理学 / 58

23 有升必有降 / 60

24 左撇子和右撇子 / 63

25 终极撑杆跳 / 65

26 空手道小子的回归 / 68

27 杠杆作用 / 71

28 触摸天空 / 74

29 马拉松 / 76

30 闪闪发光的未必都是金子 / 79

31 不要先眨眼 / 81

32 乒乓球回家了 / 83

33 野外狂走 / 86

34 赛马的确定性 / 90

35 被取消资格的概率是多少 / 92

36 赛艇也有力矩 / 94

37 英式橄榄球和相对论 / 98

38 得分率 / 100

39 壁球——一项奇特的运动 / 103

40 去伪存真 / 105

41 体型与体重 / 108

42 减缓冲击 / 111

43 蛙泳 / 113

44 比赛关键点 / 117

45 风中投掷 / 119

46 双冠联赛 / 122

47 网球拍 / 124

48 体重问题 / 127

49 史上最诡异的足球比赛 / 130

50 扭转和旋转 / 132

51 任性的风 / 134

52 帆板运动 / 138

53 赢得奖牌 / 142

54 为什么女子世界纪录较少 / 145

55 之字形前进 / 148

56 灰姑娘体育 150

57 轮椅径赛 / 153

58 令人期待的铁人三项 / 156

59 疯狂的人群 / 159

60 斥水性泳衣 / 162

61 现代五项运动 / 164

62 体温 / 167

63 轮椅的速度 / 170

64 误差的战争 / 174

65 重力问题 / 177

66 加勒比杯赛中的谷歌搜索 / 179

67 似是而非的单人滑排名 / 183

68 投掷铁饼 / 186

69 净胜球 / 189

70 英超比赛是随机的吗 / 193

71 昂贵的装备——有用吗 / 196

72 水中的三角形 / 199

73 飘浮的幻觉 / 202

74 反“马太效应” / 205

75 比赛中的种子队 / 208

76 固定的竞赛图 / 210

77 风助马拉松 / 212

78 上坡 / 215

79 心理动力 / 218

80 进球，进球，进球 / 221

81 完全沉浸 / 223

82 大不列颠足球队 / 227

83 奇怪但却真实 / 231

84 刀锋战士 / 233

85 将人配对 / 236

86 票贩子 / 238

87 高空跳伞 / 240

88 高地奔跑 / 243

89 射手的困惑 / 246

90 像贝克汉姆那样踢球 / 249

91 急跑急停的背后 / 253

92 潜水中的气体 / 256

93 弹向空中 / 258

94 抛掷硬币 / 261

95 奥运会应该有什么体育项目 / 264

96 关于猫的似是而非的理论 / 266

97 最容易在空中飞越的物体 / 269

98 热情似火 / 272

99 跳动的小球 / 275

100 盒子内的思考 / 279