经过测试：获胜者的鞋底

几周前，我们根据相关物理原理分析了创新型 Newton 跑鞋的一些功能。虽然当时的重点是评估鞋子背后的理论，但有人建议我在我的“实验室”中对它们进行测试。换句话说，在公路和小径上，作为一名长跑运动员，我通常每天至少花一个小时的时间。虽然这绝不是任何类型的系统性科学实验（超出了我的资源范围），但根据我对鞋子的个人体验，我将非正式地尝试进一步解决两个 Newton（Running 和 Isaac！）提出的主张。

让我们解决上一篇文章中的两个主要问题。

1) 正如我们上次讨论的那样，中前脚掌着地比脚后跟着地更有效。穿着 Newton 鞋跑步会迫使你采用中前脚掌着地吗？

这很容易理解。它们确实有效果。这是因为鞋底上的“执行器凸耳”使得用脚后跟着地非常不方便。你必须用中足着地，否则你会感觉脚不自然地向后倾斜。穿着这双鞋跑步一开始确实感觉有点奇怪，即使对于像我这样的中足着地者来说也是如此，所以如果你试穿它们，请注意它们确实需要一些时间来适应。由于凸耳比鞋底其他部分低几毫米，感觉就像在脚掌下方有一个小而明显的土丘，跑步时你靠它保持平衡。与赤脚跑步一样，当你“轻脚”跑步，用中足到前足着地时，你会觉得穿着牛顿鞋最舒服。然而，由于脚掌下方有凸耳的脊，这种感觉与赤脚跑步确实有很大不同。

2) 按照声明的说法，执行器凸耳是否真的具有比“普通”跑鞋更高效的弹性性能，能够更有效地节省和返回能量？

事实证明，这是一个非常有趣的问题。根据上一篇文章的分析，从物理角度来看，执行器凸耳不太可能储存足够的弹性能量来提高跑步效率。虽然凸耳的弹性可能比传统鞋底的弹性大，但与跑步者步伐的总能量相比，鞋子本身储存的势能可以忽略不计。这是否意味着更高能量效率的说法是假的？不一定！当我穿着这双鞋在光滑坚硬的表面（沥青）上跑步时，有一件事让我印象深刻，那就是在脚触地和蹬地之间的时间里——也就是当我的脚接触地面的时候——凸耳的抓地力非常好。没有打滑。

如果是这样，那么这些鞋子确实有可能提高跑步效率。我在试跑期间的体验（非常主观）是，在给定的速度下，我比平时更省力。当然，这可能纯粹是心理作用——也许我只是很兴奋能试一双新的花哨鞋子。要真正确定这是否属实，需要对多名跑步者进行长期的受控实验。（顺便说一句，我认为值得付出努力！）

但是，如果跑步经济性与标准鞋相比有所改善，我假设并不是凸耳的弹性特性造成了差异。相反，凸耳和路面之间的摩擦才是关键。有趣的是，在浏览 Newton 网站时，我发现他们宣传的功能之一是低摩擦。我认为他们有点搞反了。跑鞋和跑步表面之间存在大量静摩擦是一件好事。我们说的不是像苍蝇粘在半干的葡萄汁水坑上一样粘在路面上。我们说的是防滑的脚部着地。

穿着我现在穿的非牛顿鞋时，我经常能感觉到与地面接触时有轻微但可察觉的滑动。每次发生这种情况时，肌肉都必须更加努力地进行细微调整，从而导致步幅效率降低。因此，对于牛顿鞋来说，虽然鞋底凸缘本身储存的能量可能不是提高经济性的主要因素，但由于较少滑动而节省的身体能量（这是鞋子与路面之间大量静摩擦的结果）可能是主要因素。

Newton Running 代表了跑鞋设计中相对较新的创新：尝试制造出能够促进更自然、更节能的步伐的鞋子，尝试让我们回到赤脚跑步的本源，而不必割伤我们的脚。尽管大多数“传统”现代跑鞋都具有缓冲和稳定性功能，但现在跑步受伤的发生率实际上比那些原始的彪马和阿迪达斯时代更高。这是因为带有厚后跟的缓冲鞋使我们远离了更自然的跑步步伐吗？Newton Running 鞋能够多好地解决这个问题并让我们回到理想的步伐尚不确定，但它是一个值得的努力，也是跑鞋领域一个发人深省的新选择。

最后，赤脚跑步本身，这项运动的真正自然版本又如何呢？它的爱好者对此深信不疑。几周后，我们将对这一有争议的话题展开调查！

亚当·韦纳 (Adam Weiner) 是《别在家尝试！好莱坞电影中的物理学》一书的作者。