ذوالفقار دانشی: جام‌جهانی 2010 که از چند روز دیگر آغاز می‌شود، از بسیاری جهات منحصربه‌فرد است. از تجهیزات ورزشی پیشرفته گرفته تا امکانات ارتباطی و پخش تصویری سه‌بعدی بازی‌ها. اما شاید مهم‌ترین وجه تمایز آن از نظر علمی، اختلاف ارتفاع محسوس ورزشگاه‌ها در بازی‌های مختلف است.
به گزارش نیوساینتیست، از ورزشگاه موزس‌مابهیدای دوربان با ارتفاع 13 متر بالاتر از سطح دریا گرفته تا ورزشگاه الیس‌پارک ژوهانسبورگ، 1700 متر اختلاف ارتفاع وجود دارد و این نخستین بار در شش دوره اخیر بازی‌های جام‌جهانی است که تیم‌های فوتبال در دوره مقدماتی باید چنین اختلاف ارتفاعی را نیز تجربه کنند. اما مگر این اختلاف ارتفاع و به دنبال آن، تغییر فشار هوا چه تاثیری بر بازیکن‌ها و خود بازی می‌گذارد که چنین اهمیتی پیدا کرده است؟
برای تماشای عکس بزرگ، اینجا را کلیک کنید.
فشار هوای ناشی از وزن ستون هوایی است که بر واحد سطح جسم وارد می‌شود. بدیهی است هرچه از سطح دریا ارتفاع بگیریم، وزن این ستون هوا هم کاهش می‌یابد و درنتیجه، هم فشار هوا کم می‌شود، هم دما پایین‌تر می‌آید و هم مقدار هوایی که در واحد حجم وجود دارد، افت می‌کند.
اوج این ماجرا در زمستان 2007 / 1385 در خلال بازی‌های جام آمریکای جنوبی اتفاق افتاد. بازی تیم‌های فلامینگوی برزیل و رئال پاتوسی در بولیوی برگزار شد. ورزشگاه در ارتفاعات آند بود و نزدیک به چهارهزار متر از سطح دریا ارتفاع داشت. فشار هوا به قدری افت کرده بود که بسیاری از بازیکنان فلامینگو مجبور به استفاده از کپسول اکسیژن شدند. پس از آن، فدراسیون فوتبال برزیل به فیفا شکایت کرد و در خرداد 1386، فیفا دستور داد به منظور حمایت از سلامت بازیکنان، هیچ مسابقه‌ای در ارتفاع بالاتر از 2500 متر برگزار نشود. البته با شکایت کشورهای مرتفعی مثل بولیوی، اکوادور و کلمبیا مبنی بر این‌که چنین قانونی مانع از میزبانی این کشورها برای رویدادهای ورزشی بین‌المللی می‌شود، فیفا حرف خود را پس گرفت.
بیماری ارتفاع
اما در پس این بازی حقوقی حقایق علمی نهفته است. مطالعات دانشمندان نشان می‌دهد که پایین‌تر از ارتفاع 500 متر هیچ اتفاقی در بدن نمی‌افتد؛ اما در ارتفاع بالاتر از 500 متر از سطح دریا، توان فیزیکی بازیکنان تحت تأثیر قرار می‌گیرد. با کاهش مقدار اکسیژن، ضربان قلب بالا می‌رود تا اکسیژن کافی به سلول‌های بدن برسد، اما تنفس هم برای ورزشکار سخت می‌شود، به‌طوری‌که او به نفس‌نفس زدن می‌افتد و تمام این‌ها به کاهش توان بدنی فرد منجر می‌شود. در ارتفاع 2هزار متری، این اثرات جدی است و حتما بازیکن باید هم‌هوایی انجام دهد (به محیط عادت کرده باشد). در ارتفاع بالاتر از3هزار متر هم افت جدی در عملکرد بازیکن مشاهده می‌شود.
عامل ایجاد تمامی این مشکلات کاهش اکسیژن موجود در هوا است که به افت اکسیژن دریافتی توسط بدن منجر می‌شود. برای اندازه‌گیری این مشخصه، کمیتی به نام VO2max ابداع شده که حداکثر نرخ جذب اکسیژن توسط دستگاه تنفس تعریف می‌شود. در ارتفاع سیصد متری، به ازای هر هزار افزایش ارتفاع حدود 6 درصد کاهش خواهیم داشت که در زمان خستگی ورزشگار تا 14 درصد افزایش پیدا می‌کند.
فیفا برای مقابله با این دردسرها، روش استانداردی را پیشنهاد داده که تیم‌های شرکت‌کننده در جام، 3 تا 5 روز قبل از آغاز بازی‌ها در محل برگزاری مستقر شوند. این کار هرچند به برطرف کردن مشکلات کمک می‌کند، اما هرگز نمی‌تواند توان بازیکن را به حالت قبلی بازگرداند. حتی ورزشکاران بولیوی که در ارتفاع 3600 متری زندگی می‌کنند، 12 درصد افت VO2max را در مقایسه با ورزشکارانی که در مناطق هم سطح دریا زندگی می‌کنند، نشان می‌دهند.
آیرودینامیک توپ
اما تاثیرات هوا بر بازیکنان تنها یک جنبه قضیه است. به ازای هر هزار متر افزایش ارتفاع، حدود 11 درصد از چگالی هوا کم می‌شود. هم‌چنین با افزایش هر ده درجه دما تا 3 درصد افت چگالی خواهیم داشت. در نتیجه اختلاف فشار هوا بین ژوهانسبورگ و کیپ‌تاون چیزی حدود 20 درصد خواهد بود. این چه تاثیری بر آیرودینامیک توپ و حرکت آن خواهد داشت؟
بازیکنی را درنظر بگیرید که از فاصله 18 متری مقابل دروازه (دقیقا بیرون محوطه جریمه)، گوشه بالا-چپ دروازه را نشانه می‌گیرد. اگر زمین بازی هم‌سطح دریا باشد، توپ با سرعت متوسط 22.8 متر بر ثانیه حرکت می‌کند و پس از 0.817 ثانیه از خط دروازه عبور می‌کند.
اما در ارتفاع 1700 متری که فشار هوا کمتر است، نیروی مقاومت هوا نیز کاهش می‌یابد و درنتیجه، توپ پس از 0.801 ثانیه از خط دروازه عبور می‌کند. به عبارت دیگر، توپ به اندازه 2 برابر قطر خودش جلوتر از جایی خواهد بود که در زمین بازی هم‌سطح دریا قرار خواهد داشت. بنابراین توپ زمان کمتری برای فرود خواهد داشت و به تیر دروازه خواهد خورد. برای جلوگیری از بروز این مشکل، مهاجم ناچار خواهد بود زاویه شلیک توپ را نسبت به سطح دریا کاهش دهد. دروازه‌بان هم باید حواسش را جمع کند که سرعت توپ بیشتر است و بنابراین زمان کمتری در اختیار دارد، پس باید واکنش سریع‌تری نشان دهد.
نکته دیگر درمورد کات برداشتن توپ است. وقتی توپ شوت شده حول خودش هم دوران کند، اختلاف فشار هوا در دو طرف توپ موجب می‌شود نیرویی ثابت به توپ اعمال شود و توپ به جای مسیر مستقیم، در مسیری منحنی حرکت کند و به اصطلاح کات بردارد. آزمایش‌ها نشان می‌دهد در ارتفاعات، شانس گل‌شدن ضرباتی که از راه دور زده می‌شوند یا کمانه می‌کنند به مراتب بیشتر است.
با این حال فکر می‌کنید ارتفاع در جام جهانی 2010 عامل تعیین‌کننده باشد؟ حتمالا نه! چون هیچ یک از زمین‌های بازی بالای ارتفاع 2000 متر واقع نشده‌اند و اغلب تیم‌های شرکت‌کننده در جام در زمان برگزاری بازی‌ها ساکن ارتفاعات خواهند بود. از سوی دیگر بازی‌های نیمه‌نهایی در کیپ‌تاون و دیگر مناطق ساحلی برگزار خواهند شد و دیگر اختلاف فشاری وجود نخواهد داشت. با این حال، همه چیز در میدان بازی مشخص می‌شود.
نظر شما