Tajemnica prędkości panczenistów. Jak powstaje lód, na którym padają rekordy świata?
Nie każda tafla lodu oferuje takie same szanse na historyczny wynik. Specjaliści z Calgary i Salt Lake City opanowali do perfekcji sztukę minimalizowania tarcia. To właśnie tam natura i technologia współpracują, by umożliwić sportowcom osiąganie zawrotnych prędkości.
Spis treści:
- Lodowiska, na których bije się rekordy świata
- Sekret idealnego lodu
- Optymalne warunki dla łyżwiarstwa szybkiego
- Gdzie kończy się sprzęt, a zaczyna talent
Panczeniści długodystansowi trenują latami, by opanować technikę odpychania, płynny ślizg oraz utrzymanie równowagi przy średniej prędkości około 56 km/godz. Jednak w najszybszym na świecie sporcie napędzanym wyłącznie siłą ludzkich mięśni o sukcesie nie decyduje tylko forma zawodnika. Na „medale” zasługiwałyby również dwa konkretne tory: lodowiska w Calgary i Salt Lake City – oba powszechnie uznawane za najszybsze na świecie.
Lodowiska, na których bije się rekordy świata
Łyżwiarze szybcy ustanowili w Salt Lake City oraz Calgary odpowiednio 15 i 7 aktualnych rekordów świata – to wynik bezkonkurencyjny w skali całego globu. Naukowcy oraz lodomistrzowie upatrują sukcesu tych aren w ich wysokogórskim położeniu oraz skrupulatnych metodach minimalizowania oporu powietrza i tarcia lodu. – W łyżwiarstwie szybkim istnieją tylko dwa czynniki, które cię spowalniają: lód i powietrze. To wszystko – mówi Sean Maw, profesor z Saskatchewan specjalizujący się w inżynierii sportów zimowych.
Opór aerodynamiczny spowalnia łyżwiarzy na lodzie w taki sam sposób, jak kolarzy czy narciarzy na lądzie. To właśnie to zjawisko częściowo wyjaśnia, dlaczego tory w Calgary i Salt Lake City pozwalają na osiąganie tak zawrotnych prędkości. – Im wyżej się znajdujesz, tym rzadsze jest powietrze – wyjaśnia Mark Messer, lodomistrz toru w Calgary i siedmiu igrzysk zimowych, w tym podczas tegorocznych igrzysk Mediolan-Cortina. Calgary położone jest na wysokości 1045 m n.p.m., natomiast Salt Lake City wznosi się na około 1425 m n.p.m. „Brązowy medal” pod względem liczby aktualnych rekordów świata w łyżwiarstwie szybkim przypada niemieckiej Max Aicher Arena w Inzell. Obiekt, położony na wysokości 690 m n.p.m., ma obecnie na koncie jeden rekord, ustanowiony w listopadzie 2025 roku.
Choć wysokość nad poziomem morza działa na korzyść zawodników, tarcie lodu odgrywa w łyżwiarstwie szybkim równie istotną rolę – i to niezależnie od lokalizacji toru. Zasada jest pozornie prosta: jak podkreśla prof. Edward Lozowski, niższe tarcie lodu umożliwia rozwijanie większych prędkości. Zwraca on jednak uwagę na istotny paradoks – gdyby tarcia nie było wcale, panczenista nie mógłby nawet ruszyć z miejsca.
Właśnie dlatego lodomistrzowie z niezwykłą precyzją kontrolują temperaturę tafli i całego obiektu, czystość wody oraz szereg innych czynników fizycznych. Celem tych działań jest odnalezienie idealnego, naukowo uzasadnionego punktu równowagi, który pozwala panczenistom osiągać maksymalne prędkości przy jednoczesnym zachowaniu odpowiedniej przyczepności do lodu.
Sekret idealnego lodu
Znalezienie takiego złotego środka nie jest łatwym zadaniem. Jednoczesne, choć przeciwstawne wymagania dotyczące tarcia zmuszają lodomistrzów do mierzenia się z naturalnymi właściwościami lodu, które ujawniają zaskakującą i pozornie sprzeczną prawdę o łyżwiarstwie: – Kiedy ślizgasz się po lodzie, tak naprawdę nie ślizgasz się po lodzie – mówi prof. Edward Lozowski. – Ślizgasz się po warstwie cieczy.
Połączenie chemii i fizyki wyjaśnia, dlaczego łyżwiarze są, technicznie rzecz biorąc, „łyżwiarzami wodnymi”. Z chemicznego punktu widzenia powierzchnia lodu nie zachowuje się tak samo jak cząsteczki znajdujące się głęboko wewnątrz zamarzniętej bryły, ponieważ na powierzchni nie ma nic (poza powietrzem), co utrzymywałoby je na miejscu. – Mając swobodę ruchu, cząsteczki te zachowują się jak woda i ułatwiają poślizg – wyjaśnia prof. Edward Lozowski.
Fizyka tłumaczy obecność wody zarówno ciśnieniem, jak i ciepłem tarcia. Gdy łyżwiarz styka się z lodem, nacisk płozy oraz masa ciała powodują miejscowe topnienie powierzchni, wytwarzając więcej cieczy. Według prof. Edwarda Lozowskiego to właśnie ciepło powstające w wyniku tarcia ma zazwyczaj największy wpływ na ten proces.
Niezależnie od naukowego pochodzenia tej cieczy, obecna na powierzchni lodu warstwa wody ma kluczowe znaczenie. Jej grubość wynosi od jednego do trzech mikrometrów – czyli około jedną setną grubości ludzkiego włosa – mówi prof. Edward Lozowski. To wystarcza, by stworzyć śliską powierzchnię, dzięki której jazda na łyżwach w ogóle jest możliwa
Bez śliskiej powłoki jazda na łyżwach przypomina ślizganie się po betonie, czego prof. Sean Maw doświadczył osobiście podczas treningów na zewnątrz przy temperaturze -35°C. Z drugiej strony, zbyt duża ilość wody powoduje wzrost tarcia, co spowalnia zawodników. – To niezwykle subtelna sztuka balansowania – podsumowuje prof. Sean Maw.
Optymalne warunki dla łyżwiarstwa szybkiego
Lodomistrz Mark Messer dostraja tor w Calgary, tak aby spełniał wymagania jazdy na maksymalną prędkość. Łyżwiarze figurowi preferują miększy i cieplejszy lód, niezbędny przy wykonywaniu skoków. Z kolei panczeniści dążą do uzyskania twardszej i chłodniejszej nawierzchni o temperaturze od –8 do –9°C, przy jednoczesnym utrzymaniu temperatury powietrza w hali na poziomie 15–16°C.
Tory do łyżwiarstwa szybkiego korzystają również z odpowiedniej jakości wody – czystej, lecz nie całkowicie pozbawionej domieszek. Zanieczyszczenia na powierzchni lodu mogą spowalniać zawodnika, natomiast niewielka ilość nieczystości w samej wodzie pomaga utrzymać lód w spójnej i stabilnej strukturze.
Wilgotność również zwiększa tarcie na lodzie – ale w niekorzystny sposób. Nadmiar wilgoci może prowadzić do powstawania szronu, który niszczy taflę, tworząc kryształki spowalniające jazdę. To środowiskowe wyzwanie szczególnie utrudnia pracę lodomistrzom, ponieważ w hali mieszczącej tysiące ludzi nie da się z góry przewidzieć, ile wilgoci przedostanie się do budynku. – Uzyskanie optymalnych parametrów dla każdego lodowiska osobno to niezwykle trudna sztuka – mówi Mark Messer.
Systemy klimatyzacji i chłodzenia mogą ograniczać problemy wynikające z wilgotności. Jednak nawet te rozwiązania obrazują powracający w lodomistrzostwie dylemat „złotego środka”. Powietrze musi być na tyle chłodne, by zapobiec powstawaniu szronu, ale nie tak zimne, by stało się zbyt gęste – co skutkowałoby większym oporem aerodynamicznym – wyjaśnia prof. Edward Lozowski. – Stworzenie optymalnych warunków do łyżwiarstwa szybkiego na olimpijskim owalu jest w równym stopniu sztuką, co nauką – dodaje.
Gdzie kończy się sprzęt, a zaczyna talent
Nie tylko lód jest kwestią kompromisów – łyżwy również. Modele przeznaczone do łyżwiarstwa szybkiego są cieńsze, dłuższe i bardziej płaskie niż łyżwy hokejowe czy figurowe, ponieważ priorytetem jest w nich prędkość, a nie zwrotność. Mniej zapadają się w lód, dzięki czemu pozwalają na ślizg z mniejszym tarciem.
Przyszłe innowacje w konstrukcji łyżew – czy to poprzez lepsze dopasowanie płóz do budowy ciała zawodnika, czy też opracowanie specjalnych powłok (podobnych do tych zakazanych w bobslejach czy skeletonie) – mogłyby potencjalnie jeszcze bardziej zredukować tarcie na lodzie. Ostatecznie jednak o prędkości decyduje najważniejszy element tego sportu: to łyżwiarze generują siłę odepchnięcia i nadają tempo, niezależnie od bazowego poziomu tarcia na danym torze. – Jako osoby przygotowujące lód nie chcemy być czynnikiem decydującym – mówi lodomistrz Mark Messer – Rekordy świata wciąż są bite, ale to nie lód jest tego powodem. To zasługa sportowców.
Źródło: National Geographic