2024 年 7 月 21 日，国家体育总局体育科学研究所运动训练研究中心副研究员、国家体操队科研团队负责人何卫在科普中国星空讲坛“科学之眼看奥运”主题场带来演讲《旋转的奥秘——体操背后的科学》。
以下是何卫的演讲节选：
体操是我国的传统优势项目，我们在奥运会上取得过辉煌的成绩。在上一届东京奥运会，中国体操队取得了3金3银2铜的优异的成绩。
1953年，我国才正式开展体操项目，即现代体操运动，至今已经走过了70个年头。截至到2023年10月，中国体操队一共在奥运会、世锦赛、世界杯三个大赛上，夺得157枚金牌。
那么，在体操比赛中，评委们是如何对运动员的高难度动作进行评分的？又是什么决定了一个动作的难度价值？
体操比赛是如何打分的？
我们在奥运会上看到的是竞技体操，通常习惯简称“体操”，包括男子自由体操、鞍马、吊环、跳马、双杠、单杠6个项目，简称“自鞍吊跳双单”。女子项目包括跳马、高低杠、平衡木、自由操4个单项，简称“跳高平自”。这样一个项目的名字顺序，也是比赛的一个顺序。
首先，我们先介绍跳马，因为跳马只有单独一个动作，在上面这张图上，1.00、1.01这一排编号是体操动作本身的编号，我们在看跳马比赛时，会这个助跑起点的位置能看到这样一个牌子或者屏幕，上面就有体操动作的编号。后面这排用蓝色框标出的是每个动作对应的难度，有3.0、4.0，还有更高难度6.0。
跳马以外，其他项目都要完成一套动作，这一套动作是怎么计分的呢？在男子项目中，是计10个最高难度动作的分数，作为这套动作难度分；女子项目是计算8个最高难度动作分数。在体操规则里面，给每一个动作都定义了动作难度，并且用字母表示，像图中看到的ABCD，对应的分数分别是0.1、0.2、0.3、0.4，然后到最高的J多对应的1.0难度。
基本上所有的体操项目最后的得分都是由D分和E分组成的，只不过罚分有时有，有时没有，如果不出界或者不超时，以及不犯其他一些规定的错误，就不会有被罚分。
如何评价体操比赛中的动作难度价值？
在体操比赛中，主要根据运动员完成的空翻周数和转体度数以及二者不同的组合，来给体操动作赋予动作不同的难度价值。翻腾周数和转体度数不同，难度分不同，周数越多、度数越多，则困难；另外，不同的身体姿态去完成同一个动作，难度分也不同，用直体完成分数更高，屈体完成次之，然后是团身完成。
比方说团身后空翻，运动员是用直体、屈体还是团身完成，它的难度价值是不一样的。为什么呢？其实是转动惯量的影响，因为人体作为直体的转动惯量大，它的转动速度慢，要完成更多周的转数也更困难。
还有一点，同样一个动作，男子和女子运动员的难度系数也不相同，因为要考虑男性跟女性在身体素质方面的区别。和男性运动员相比，女性运动员力量相对不那么强，所以完成起来难度系数更大。
此外，同样一个动作出现在不同的项目中，难度分也不同，这是因为完成的基础条件不一样。比如在自由操或平衡木项目中，运动员主要依靠腿部的下肢力量，去帮助起跳、完成动作。但如果在高低杠上，运动员可以利用身体的摆动，来获得很高的起始动量，更好地完成动作。所以，同样的动作，和自由操相比运动员在高低杠上相对来说难度就要稍微低一点。
每一份成功都来之不易
在体操比赛中，我们能看到很多精彩的画面，大多数也都是运动员成功完成动作的画面。
但其实，在体操运动中，空翻和转体也有很大的风险，这些绚丽的动作背后，都是运动员冒着巨大的风险去完成的。
根据我们团队的研究，对于跳马和自由操大难度的空翻落地，当人体落地时，地面的反作用力冲击大概是人体体重的15倍，这对运动员的下肢是一个巨大的冲击，而且如果起跳不佳、转体不正、离杠时机不对，都可能带来非常非常严重的后果。
所以说，在竞技体操的赛场上，每一份成功的背后都付出了巨大的努力，并且承担了极大的风险。
初审：黄臻喆
复审：马林虹
终审：袁志宏
