物理学的美学准则,竞技健美操介绍

竞技健美操是在音乐伴奏下,通过难度动作的完美完成,展示运动员连续表演复杂和高强度动作的能力。成套动作必须通过所有动作、音乐和表现的完美融合体现创造性。
成套动作要求充满活力,有创造性,以健美操方式表现动作设计和流畅的过渡动作。成套动作必须显示身体双侧的力量和柔韧性而不重复同一动作。
竞技健美操起源于传统的有氧健身操。作为竞技运动,他的比赛是由以下几项目,男子单人,女子单人,混合双人,三人(三名运动员性别任选),六人。比赛时间限制在1分45秒上下浮动五秒钟。六人操除外,及时间为2分20秒上下浮动5秒种。比赛场地为7×7平方米(六人操场地为10×10平方米)。比赛服装也有专门的规定,一般为紧身的专业健美操服装,比赛有专门的竞赛规则,对每一具体细节都作出详细的说明。
成套动作必须表现出健美操动作类型,风格和难度动作的均衡性。健美操动作的姿态要求是躯干直,呈一直线位置,臂腿动作有力、外形清晰。动作编排要合理利用全部空间,地面以及空中动作。成套动作必须包括下列各类难度动作各一个:A动力性力量、B静力性力量、C跳跃D踢腿、E平衡、F柔韧,在2001年的规则里难度动作将合并为四项!
竞技健美操在1980年便在世界上有些国家举办了比赛,之后出现了一些国际性的健美操组织,从1985年开始有了世界性的健美操比赛NAC、IFA、FISAF、FIG等,1994年成立国际体联健美操联合会,1995年举办了首界世界健美操锦标赛,共有34个国家和地区参加。NAC于1989年成立,1990年有15个国家参赛,到1996年参赛国家达到31个。

“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”,无人不为这句诗词所描绘的大自然的美景而感慨。自然界的美通常意味着一种和谐匀称的景象,物理学也不例外,不
过作为描述自然界中物质基本结构和运动规律的一门学科,它的美更朴实。本
文要说的是:什么是物理学中的美,即物理学中的美学准则是什么,它们在物
理学中发挥怎样的作用?
简单、对称、统一就是物理学之美。从某种意义上讲,它们是评价物理学理论
的最高标准。首先谈谈简单性。自然界的现象是错综复杂的,然而背后隐藏的
规律确是简单的。物理学正是建筑在这一基础之上,任何物理理论,归根到底
只有少数几条基本的假定:经典力学建立在牛顿三定律之上,电动力学建立在
法拉第的“场”和麦克斯韦方程组之上,狭义相对论建立在狭义相对性原理与
光速不变假定之上,量子力学建立在波函数与薛定谔方程之上……这些简单的
假定是从大量的自然现象和物理实验中抽取并提升出来的,然而,建之于上的
物理理论反过来却能解释几乎所有的自然现象,并在生产实践中得到广泛的应
用,极大的推动生产力的发展。

据英国《每日邮报》报道,2000年来,3具孩子木乃伊的秘密一直隐藏下一层层的亚麻布条下。现在,科学家借助21世纪的技术手段揭开了有关其生活以及死亡的细节。
利用高精尖的X射线扫描仪,科学家最终确定了其中一具小木乃伊的真实性别。通常情况下,这种扫描仪更多地用于医生检测脑瘤。
在一台CT扫描仪帮助下,科学家得以“刺破”紧紧包裹在3具小木乃伊外面,起到保护作用的一层层亚麻布条,进而揭示他们死后的细节。据悉,此项研究是在英国伦敦BMI布莱克海斯医院进行的。在扫描工作开始后仅一小时,科学家便得出了一项惊人发现。长期以来,人们一直认为其中一具头戴黄金面具的木乃伊是一个女孩,但扫描结果显示,这具木乃伊实际上是一个两岁左右的男孩。
法医学家和埃及古物学家珍妮特·戴维(JanetDavey)表示:“这一发现让我们感到非常吃惊,也非常兴奋,谁也没有想到,其中一具木乃伊居然是个男孩。自19世纪晚期或20世纪初这具木乃伊在英国博物馆展出以来,专家们便一直认为是一个女孩,原因就在于木乃伊使用黄金色的亚麻布条并且手持装饰性的紫花。从这个意义上说,获得3-D图像并证明是个男孩绝对是一项令人兴奋的发现。这些图像为了解这些木乃伊的过去打开了一扇窗,帮助我们获取有关他们的很多信息。”
扫描结果为揭示这名男孩如何死去提供了线索,但科学家并未发现存在损伤、营养不良或者患碎骨症等疾病的直接迹象。根据扫描结果,其他两个孩子生前患有严重的脑病,其中一个孩子的一块头骨有向内撞击迹象。目前尚不清楚这种损伤到底是在生前还是死后出现的。确定死亡原因有助于让科学家获得有关古埃及人生活的丰富信息。澳大利亚墨尔本莫纳什大学的戴维说:“这些孩子应该是来自拥有特权的阶层。对于这个阶层的孩子,你一定会对他们为何早早夭折产生疑问。他们是否患病,是否患上与现代孩子一样的疾病?我们希望确定的是,这些孩子的内部器官是否被摘除;损伤是在生前还是死后出现;是否可以确定他们患有遗传疾病;是否能够发现患病以及存在其它因素的证据。这是一项独一无二的研究,得出重大发现的可能性似乎是永无止境的。”
英国博物馆埃及古物学家约翰·泰勒(JohnTaylor)表示,CTscanner允许研究人员在不破坏木乃伊情况下发现他们的秘密。泰勒在接受Channel4News采访时说:“揭开布条是一个破坏性极高的过程,会对身体造成很多损伤,揭开之后便无法重新包裹起来。”
据悉,戴维将利用几个月时间对3具小木乃伊进行研究,这些小木乃伊之间据信没有任何关系。她说:“我们不仅将他们当成研究对象,同时也把他们视为曾经在这个世界上生存过的普普通通的孩子。他们不仅仅是人类的遗骸,同时也是某些父母的孩子。对待他们,我们要怀着一份极大的尊重,这一点非常重要。”
布莱克海斯医院常务董事彼得·哈里斯(PeterHarris)说:“我们很愿意为这项研究免费提供扫描仪。研究中使用的扫描仪是最先进的CT扫描仪之一,在帮助我们对患者进行更准确、更快速诊断方面拥有不可估量的价值。得知扫描仪技术也能用于揭开古埃及的神秘面纱,我们都感到非常兴奋。”

有两个理论,几乎能解释同样多的事实,谁简单,物理学将选择谁。考虑一个
简单的问题,为什么人们最初都认为太阳及其它行星围绕地球转,而不是行星
围绕太阳转?这也是出于简单性的考虑:人们最初天文知识少,只
能通过肉眼观察;太阳朝起夕落,认为太阳及其它行星围绕地球转自然是方便
的事情。但是随着技术的进步,人们的天文观测越来越精密,为了解释“太阳
系”的许多现象,如地球的四季变化,日食和月食,土星、木星位置的异常变
化等,伟大的几何学家托勒密在前人的基础上创立了严密的“地心说”,解释
了当时的绝大部分观察现象。“地心说”的基本要义是:地球是圆的,
静止地位于宇宙的中心;太阳及其它行星绕地球转动,基本轨道是圆周,一般来说,太阳或行星并不恰好处于1级轨道上,而是绕
1级轨道上的点作半径更小的圆周运动。这样,整个“太阳
系”就像一个齿轮嵌套体系:1级轨道是一些大齿轮,2级轨道是一些较小的
齿轮,大齿轮传动小齿轮。最初齿轮数目还不多,但随着观察水平的提高,托
勒密又不得不在小齿轮上套上更小的齿轮,越套越多,最后竟达80个之多。
面对着这么多的齿轮,天才的哥白尼站了出来,说:“不,太阳系应该是简单
的!我们若将太阳和地球换个位置,托勒密的齿轮至少能扔掉一半以上,太阳
系也就变得井然有序了。”这就是“日心说”,物理学最终选择了它。试问:
从相对运动的观点来看(不考虑动力学的原因),选择地球为参考系和选择太
阳为参考系,没有理由说谁更优越,为什么要抛弃“地心说”而承认“日心说
”呢?两个字:简单——“日心说”后经开普勒的改造只剩三条定律,但太阳
系各行星运动规律尽在其中。

接下来谈对称性。很早以前,古希腊人就认为球是最完美的图形,为什么?球
有几大显著特点:将它绕直径旋转任意角度仍与之重合;将它相
对于过球心的平面镜作镜像仍与之重合;将它上的每一点与球心连线并
在延长线上取到球心距离与该点到球心距离相等的点组成的图形仍与之重合。
这就是对称,它们分别是我们通常所说的旋转对称、镜像对称和中心对称,均
属于直观上的几何对称。 物理学中的对称则有更加深刻的含义,它是指某类对
象的全体(在数学上通常称为集合,用S标记)在某种操作(数学上称为变换,
用T标记)下不变的性质。为将这个抽象的概念解释清楚,先介绍一下变换T,
它是一种法则(记住:它不一定能写成显明的表达式),你在S中任意选一个
元素(即上面所指的某类对象),根据这种法则,我总可以在S中选一个元素
与之对应。譬如,设S为全体实数,T为三次方运算,你给一个数,好比说是
2,我就能在S中找到8,也就是说T将S中的2变换到S中的8;在高中我
们就知道,S中的所有元素经T变换后得到的元素恰好布满S,不多不少。我
们将满足这一条件的T称为S上的满变换,同时说S在变换T下是不变的,即
S具有某种对称性。

下面用这种抽象的对称概念来考察一下前面提到的球的直观的几何对称,譬如
说旋转对称。为叙述方便,将球心放在坐标系的原点,并取旋
转轴为Z轴。设S为球上所有点组成的集合,T为使S上的任意一点绕Z转一
个任意角度的变换,利用转轴公式可证明T是S上的满变换,根据我们的抽象
定义就可以说球具有某种对称性,这种对称性与旋转有关,故称为旋转对称。
对应于不同的旋转角度就有不同的变换T,其中有一个特殊的变换,它对应的
旋转角度为零,称为单位变换;将绕Z轴旋转一个角度
后又继续旋转另一个角度的总变换称为变换T与T
的合成变换,在这里它显然满足结合律;绕Z轴顺时针旋转一个角度的变换与
绕Z轴逆时针旋转一个相同角度的变换互为逆变换,因为它们的合成变换为单
位变换。如果将绕Z轴转任意角度的变换的全体记为G,则G中包含单位变换、
互逆变换和合成变换,且合成变换满足结合律,这恰好符合“群”的四个条件,
因而称之为S的一个变换群,只要找到了S的所有变换群,就完全刻画了它的
对称性。