26块骨头，33个关节，20块肌肉，100多条韧带，数以千计的神经末梢和血管……诚如达·芬奇所言，人的脚是艺术和工程学的杰作。打从人类祖先在非洲草原直立行走后，我们便把体重完全交给了双脚，让它承受着比四肢动物成倍的负荷。尽管每年都有成吨的研究报告问世，我们却至今仍没有完全理清在不同运动状况下腿、脚、鞋、地面之间微妙的相互关系。

　　鞋子舒不舒服只有脚指头知道……

　　两只小小的“马达”

　　早期的帆布面硫化胶底鞋、笨重得几乎只适合直线前进的金属头足球鞋、柏林奥运会上欧文斯的跑鞋、飞人乔丹气垫鞋、斯坦·史密斯网球鞋、刘易斯的陶瓷钉鞋、琼斯的“水晶鞋”、约翰逊的“金缕鞋”、刘翔的“红色魔鞋”，多少传奇为人们耳熟能详并津津乐道。运动鞋的历史，处处留下一个时代科学的脚印。

　　如今的奥运比赛已不再是低技术含量的体育运动，“更快、更高、更强”的奥运会业已变得“更科学”了。

　　运动鞋虽然琳琅满目，但基本原理是大致相通的。它的首要功能是吸收来自地面的震荡。当人的奔跑速度达到每秒6米时，脚掌承受的负荷约为体重的4倍，跳高跳远时增大为7倍，三级跳远中双脚两次直接和硬地碰撞，冲击力峰值可达体重的20多倍，强烈的振荡会传到脚踝、膝部、髋部以致脊柱和大脑。感谢我们脚跟的脂肪垫和天然的“弹簧系统”脚弓有效抵御着这种伤害。现代运动鞋将一种具有很高“受压顺从性能”的材料放置在鞋后跟，让它通过自身最大的变形量吸收冲击动能。还有些运动鞋将中底做成“华夫饼干”状，有些在鞋底内放置橡胶立柱和气垫，起到汽车底盘下减震弹簧的作用。

　　当篮球运动员纵身而起，田径运动员脚下生风时，一双称心的好鞋便如同两只小小的“马达”。运动鞋的第二大功能是回输能量。脚掌部位的聚氨酯等微孔发泡材料具有极强的弹性，鞋底在受压变形还原时，能将吸收和储存的能量释放出来返还给脚掌。在周而复始的蹬伸过程中，就如同踏着一个微型的“跳板”了。这里的技术精华，是在鞋的弹性和稳定性之间寻找平衡点，既要获得理想的反冲力，又不能失去精确的空间感和“脚踏实地”的坚硬支撑。

　　网球、羽毛球运动员在场上骤起急停，乒乓球选手则频繁侧向跃动，“掷铁饼者”少不了身体旋转，“剑客”们更多前后腾挪……运动鞋的第三大功能是防滑。脚下的摩擦力是由鞋底与地面的法向力、摩擦系数和接触面积决定的。从微观角度看，由于地面的凸凹不平，往往和鞋底间只是有限的“点接触”。高摩擦系数并且具有高延伸度的鞋底能在凸凹的地面产生弹性形变，增加接触面，这就是所谓的“抓地性”。过去的金属鞋钉在插入、拔出地面间会消耗能量，现代的鞋钉用尼龙、聚氨酯等复合材料制成，圆锥形、长方形、刀刃形等不一而足，鞋钉的数量和位置也能因人、因地而调整和改变。更有大量运动鞋以不同排列的突脊代替了鞋钉。至于鞋底的花纹更是千变万化，带来不同方向上摩擦力的差异，以满足不同运动种类的需求。值得提醒的是，人在运动中的“刹车”过程是由动摩擦转为静摩擦的，脚落地后应该有少许“滑动行程”，如果鞋的摩擦力大到一着地就纹丝不动，便容易崴脚和扭伤了。

　　科技为双脚减负

　　至于运动鞋扭力系统对脚形和动作的矫正，鞋帮对脚踝的支护，通过气孔的“呼吸”作用使鞋内透气和吸湿，都是可圈可点的设计。不同的运动项目几乎都有自己的专用鞋。要想分门别类略加描述也要一本专著的容量。

　　不过足球鞋是特别值得单独一提的。踢球全凭一双脚，脚又全指望一双鞋。每场比赛下来，足球运动员跑动万米左右，拼抢时需达到百米冲刺的速度。更重要的是，球鞋就是足球运动员的“球拍”和“球棒”。接球、带球、传球、射门的力量都要通过球鞋发出，推、拨