В следующем месяце танцоры льда, гонщики и хоккеисты зашнуруют свои острые как бритва коньки, чтобы участвовать в некоторых из самых популярных зимних Олимпийских игр. Но веками лезвия на ботинках были не только для спорта и отдыха - они были единственным способом, которым некоторые люди должны были путешествовать зимой. Катание на коньках восходит к бронзовому веку, когда люди по всей Восточной Европе и России строили коньки из костей голени животных, которые позволяют им скользить совершенно другими способами, чем спортсмены сегодня.
Связанный контент
- Как физика держит фигуристов изящно в воздухе
- Заблудитесь в лабиринте каналов сборника рассказов в этой голландской «Венеции»
В Нидерландах 15-го века самым распространенным способом передвижения в холодные месяцы были коньки, говорит Федерико Форменти, физиолог и спортивный ученый из Королевского колледжа Лондона, который изучал эволюцию коньков. Сети каналов, которые голландцы построили для питания водяных мельниц и орошения сельхозугодий летом, превратились в замерзшие магистрали, по которым зимой могли путешествовать тысячи людей. (Местные жители и посетители все еще выходят на лед, хотя идиллические зимние дни снега и льда встречаются реже.)
«Они были там так же популярны, как и автомобили в Америке сегодня», - говорит Форменти. «Это был стимул попробовать новые решения для улучшения коньков, чтобы люди могли путешествовать быстрее».
Центральная роль ледовых коньков в истории голландского транспорта может быть связана с тем фактом, что голландцы имеют больше комбинированных медалей и золотых медалей в скоростном беге на коньках, чем любая другая страна в истории Олимпийских игр.
Независимо от их конструкции все коньки работают по одному и тому же общему принципу: когда лезвие движется по льду, оно тает тонким слоем воды, что позволяет фигуристу скользить. Скорость и функция конька, однако, зависит от формы и размера лезвия и ботинка. Толщина лезвия и ударопрочность ботинка. А длинный клинок делает коньки в целом более быстрыми, говорит Форменти.
«Наличие длинного лезвия означает, что ваш вес распределяется по более широкой области», объясняет он. «Лезвие не так сильно погружается в лед, чтобы вы могли легче скользить, потому что меньше трения».
Однако с 15-го века коньки приобрели новые безделушки, инновации и общий дизайн, призванные улучшить не только скорость. Фигуристы теперь носят кирки, чтобы помочь им вращаться, в то время как хоккеисты имеют обоюдоострые лезвия для более резких остановок. Но все сегодняшние итерации происходят из общего источника, датируемого не менее 3000 лет назад, когда люди впервые строили коньки из костей животных для облегчения зимних путешествий.
Эти коньки сильно отличались от современных. В то время как современные коньки имеют узкие лезвия и движутся только вперед и назад, костяные коньки лежат ровно и могут скользить во всех направлениях.
«Зимний пейзаж с фигуристами», картина маслом, написанная Хендриком Аверкампом около 1608 года. (Wikimedia commons) 
Большая картина зимних гуляк в Центральном парке Манхэттена, выполненная Агнес Таит, сделанная при поддержке Проекта общественных работ, подана зимой 1933-1934 гг. (Смитсоновский музей американского искусства) 
Хоккейные коньки носил Зал славы Горди Хоу, когда он был членом Новой Англии Всемирной хоккейной ассоциации. (Национальный музей американской истории) 
Фотография олимпийской обладательницы золотой медали Дороти Хэмилл в 1976 году. (Национальная портретная галерея, Смитсоновский институт; подарок журнала Time) 
Жилет и коньки Вернера Гребли, «Мистер Фрик »из легендарного ледового дуэта« Фрик и Фрак ». Вернер, который начал кататься на коньках в детстве, когда жил в Швейцарии, был наиболее известен своим распространенным кантилеверным движением орла, где он будет выполнять расправленного внутри орла, направив ноги внутрь и одновременно откидываясь назад. (Национальный музей американской истории) 
Ледовые коньки, подписанные и носимые Соней Хени, норвежской фигуристкой, которая сыграла важную роль в популяризации спорта. Ее впечатляющий набор вращений и прыжков завоевал ее три олимпийские золотые медали. (Национальный музей американской истории) Форменти хотел понять, как человеческая энергия, необходимая для катания на коньках, со временем изменилась, поэтому в 2006 году он провел эксперимент, в котором пять бывших профессиональных фигуристов на шорт-треке протестировали четыре разных исторических конька и одну современную модель. Стили коньков, которые он тестировал, варьировались от копий костных коньков бронзового века до современных стальных коньков. Он поставил модели из 13, 15 и 18 веков, чтобы представить постепенную эволюцию во времени, используя реплику для модели 13 века и музейные образцы для двух других.
Его результаты показали драматический эффект, который введение металлического лезвия 13-ого столетия оказало на динамику конька. Металлический клинок, сделанный из железа, заделанного в дерево, почти удвоил скорость коньков, с 2, 5 миль в час до 4 миль в час. Введение крепких креплений в 15-м веке помогло снова увеличить скорость, примерно до 6 миль в час.
Сегодня фигуристы могут развивать скорость в четыре раза быстрее, чем на оригинальных коньковых коньках, с мировым рекордом в 36, 80 миль в час, установленным россиянином Павлом Кулижинковым на чемпионате мира 2015 года.
Почему металл сделал такую разницу? «Металлический клинок позволяет контролировать коньки, а затем вы увеличиваете этот контроль, крепко привязывая коньки к ногам», - говорит Форменти. Он объясняет, что усиление контроля позволяет выполнять более длинные шаги: «Ваши ноги должны быть устойчивыми на лезвии, а не колебаться вокруг, как это было в случае с более старыми коньками».
Но некоторые нововведения в коньках зашли так далеко, что больше не приносят пользу фигуристу. Современные крепления на коньках обеспечивают большую устойчивость, более мощные шаги и теоретически меньшее количество поворотов лодыжки. Но Джеймс Ричардс, исследователь спортивной биомеханики в Университете штата Делавэр, говорит, что жесткость современного ботинка для фигурного катания настолько ограничивает движение, что может привести к травме, когда конькобежец приземлится с прыжка.
«Существует стабильность во всех направлениях, и это, вероятно, неправильный путь», - говорит Ричардс. «По сути, то, что они сделали, - это построение актеров».
Ричардс говорит, что растяжение связок голеностопного сустава и травмы от чрезмерного использования, такие как стрессовые переломы и боль в пояснице, распространены среди фигуристов из-за ограниченности ботинок. Он ссылается на исследование 2003 года, которое показало, что почти половина из 469 элитных юных фигуристов столкнулись с травмами в результате чрезмерного использования на соревнованиях.
Хоккейные и скоростные коньки, с другой стороны, развивались быстрее в последние годы. Хоккейные коньки приобрели подвижность в голеностопном суставе, а коньки с быстрым катанием с шарнирными ботинками позволяют гонщикам удерживать свои лезвия на льду в течение более длительных периодов времени и достигают более высоких ускорений. «Хоккейные коньки и конькобежные коньки намного сложнее, чем нынешние фигуристы», - говорит Ричардс. Он объясняет, что рынок хоккейных коньков больше рынка фигурных коньков, и эти виды спорта не так укоренились в традициях, как фигурное катание.
Копия 1800 г. до н.э. (Федерико Форменти) Даже с учетом этих нововведений унизительно вспоминать, что наши предки суетились на льду не менее 3000 лет. Костные коньки - как правило, сделанные из костей голени крупного рогатого скота и лошадей - были обнаружены в особенно плоских и влажных районах Венгрии, Скандинавии, Германии и других местах. Они были дешевыми и легкими в изготовлении, и были бы доступны для среднего человека, говорит Ханс Кристиан Кюхельманн, биоархеолог из Университета Гронингена в Нидерландах.
«Изготовление костных коньков не является сложной задачей», - говорит Кюхельманн. Он должен знать: однажды он сам создал пару, пытаясь понять опыт Бронзового века. Сначала он должен был добыть кость, связавшись с директором Софийского зоопарка в Болгарии, который предложил ему останки лошади из логова льва. Затем он испортил и очистил эти кости, использовал современное сверло, чтобы проделать отверстия спереди и сзади, и прикрепил кожаные ремни, которые крепили кости к его ботинкам.
Наконец, он дал им попытку. Его вердикт: «Это было довольно интересно и сложно».
В то время как современные коньки с лезвиями движутся только вперед и назад, костяные коньки лежат плоско и могут скользить во всех направлениях. «В современных коньках у вас есть этот клинок, и вы делаете какое-то движение, похожее на ножницы, и вы толкаете себя, вы движетесь, отталкивая ногу в сторону», - говорит Кюхельманн. «Но вы не можете сделать это с костяными коньками».
Трудно понять, использовали ли люди в Бронзовом веке эти ранние коньки для чего-то большего, чем просто для путешествий, поскольку письменных записей с того времени не существует. Но записи и картины XIV и XV веков, на которых изображены бегающие по льду взрослые и дети, говорят о том, что досуг уже давно стал, по крайней мере, одним из компонентов катания на коньках.
Сегодня, когда лед становится достаточно толстым, чтобы кататься на коньках в Нидерландах, это повод для праздника. «У вас сразу весь город на льду», - говорит Кюхельманн. «Вы можете встретить мэра на коньках, семьи, пожилых людей, панк-рокеров, что угодно. Люди продают горячее вино и сосиски на льду. Это как ярмарка.
Тем не менее, пока культура катания на коньках продолжается, эволюция дизайна, по крайней мере, некоторых коньков может замереть. Ричардс, со своей стороны, не думает, что фигурное катание изменится в ближайшее время, поскольку в его дизайне за последнее столетие мало что изменилось. «Многое из того, почему [фигуристы] в том, в чем они состоят, является традицией», - говорит Ричардс. «У нас очень мало стимулов выходить на улицу и вкладывать крупные ресурсы в основной реинжиниринг скейта».
