人类投出的快球速度有多快？106 英里每小时，110 英里每小时，还是 125 英里每小时？

10 秒内跑完 100 米。4 分钟跑完一英里。2 小时跑完马拉松。棒球比赛中，110 英里/小时的快速球会成为下一个大热门吗？实际上 是 职业投手投出最快球速的上限是多少？

关于迄今为止最快的快球，存在一些争议。在纪录片中 快球，电影制片人回顾了过去的几个关键时刻。鲍勃·费勒投球的速度比时速 86 英里的摩托车还快。诺兰·莱恩在 1974 年被雷达枪测得时速为 100.8 英里。如果你将莱恩的数字转换为今天用于测量投球速度的不加思索的方法，你会得到 108 英里/小时。对一些人来说，这算是有记录以来最快的投球。

然而，自 2007 年以来，我们一直使用同样高质量的技术来跟踪大联盟投手，没有人比阿罗鲁迪斯·查普曼 (Aroldis Chapman) 在 2010 年投出的 105.8 英里/小时的快速球更猛。因此，莱恩的 108 英里/小时与 15 年来的投球跟踪结果大不相同 – 而且，值得一提的是，这与他当天比赛其余时间以及职业生涯其余时间的雷达枪读数也有很大不同，后者通常最高速度在 96 和 97 英里/小时左右。

一些诺兰瑞安 (Nolan Ryan) 枪支读数显示了当时雷达枪/激光技术是多么随机。 pic.twitter.com/BAuEMAbTIM

— Rob Friedman（@PitchingNinja） 2024 年 1 月 20 日

由于其他投手的投球速度都是使用过时的技术，因此将 105.8 英里/小时称为现代快球速度记录可能是最公平的。所以这就是人类投球的速度 有 扔球。但人类最快的速度是多少 可以 扔球？

“当你建立一个简单的物理模型，本质上是一系列身体部位之间的碰撞时，你得到的最大快球速度约为每小时 125 英里，”拥有生物医学工程博士学位的吉米·巴菲 (Jimmy Buffi) 说。巴菲曾是洛杉矶道奇队的分析师，也是球员发展咨询公司 Reboot Motion 的联合创始人。

“我们需要使用新方法，”现任波士顿红袜队顾问、球员发展实验室和咨询公司 Driveline Baseball 创始人凯尔·博迪 (Kyle Boddy) 表示。“如果有办法继续下去，那就不会采用当前的方法。零零碎碎地利用精英投手的最佳投球技巧，不太可能是我们打造 110 英里/小时投球速度的投手的方法。”

其他人则考虑了这项追求中受伤的可能性——毕竟，投球受伤的几率会随着速度的提高而增加。也许我们已经到达极限了？

“我认为人们无法投出如此强劲的球速，”道奇队的鲍比·米勒 (Bobby Miller) 说道，他是联盟投球速度第三快的先发投手，他投出的球速大约是每小时 110 英里和 125 英里。“到了一定程度，你的手臂可能会断掉。”

这是三个不同的答案。让我们仔细看看每一个。

125 英里/小时的情况

投球中有一个概念叫“动力链”，它描述了力量从地面和腿部较大的肌肉传递到手臂末端的过程。如果你在纯理论空间中工作，这个链条基本上是一堆相互作用，它们试图在低位产生的动量传到手臂时保持动量。Buffi 在 ReBoot 的工作就是帮助尽可能高效地传递这些动量。为了回答这个问题，他创建了一个物理模型来描述它们。

“为了想出这个玩具例子，”他说，“我认为投球运动本质上是两个物体之间的一系列能量转移，类似于一个大球与一个小球相撞。腿部是较大的物体，它们将能量转移到躯干，躯干将能量转移到上臂，然后转移到前臂，然后转移到手，然后转移到球。”

每个肌肉群的相对大小决定了每次互动中可以转移的能量，就像经典的物理问题一样， 大球击中小球在 Buffi 创建的模型中，一个体重 200 磅的人向地面施加 500 磅的力，同时他的传递效率为 85%（在他看来，这种效率是顶尖的，但在可能性范围内），投掷速度将达到 125 英里/小时。

“尽管它是一个玩具 例如，当你输入合理的能量传递数字和地面反作用力值时，你实际上会得到合理的投球速度估计值，”巴菲说。

当今最有实力的投手之一，奥克兰终结者梅森·米勒 (Mason Miller) 也认为，评价最有实力的投手时，球员的体型和落地时的力量是一个共同点。

“从身体上来说，我的体重是 230 磅，可能最大的时候是 240 磅。查普曼大概是 250 磅，”米勒说。他投掷了 本赛季第四快投球 时速 103.7 英里，仅次于查普曼的两记快速球（一记时速 104 英里）和天使队投手本·乔伊斯的快速球。“将力量投入地面很重要，我们已经从 力板测试，这是衡量发电量的一个很好的指标。”

但这个案例也存在一些缺陷。Driveline 棒球队的运动员已经记录了 Buffi 所用地面反作用力以外的反作用力，但他们投出的球速并没有达到 125 英里每小时。这也远远超出了人们的观察范围。

米勒说：“125 似乎超出了我们目前的生存范围。”

“天哪，125 英里，这太疯狂了，”双城队终结者乔安·杜兰 (Jhoan Duran) 说道，他的最高时速曾达到 104.8 英里。

110 英里/小时的案例

生物力学研究，即与生物体运动和结构有关的机械定律，为当今许多强力投手解锁了速度。自美国职棒大联盟开始跟踪四缝线快速球以来，用同样的技术和方法测量的平均四缝线快速球速度每个赛季都在增加，从 2007 年的 91.1 英里/小时一路飙升到现在的 94.1 英里/小时。

Driveline Baseball 的 Sam Hellinger 分享了一个例子，说明这种对身体的理解如何帮助球员训练以获得更快的速度。Justin Thorsteinson 是前 Division I 投手，希望与某个组织签约，他在 6 月加入该组织时投球速度为 87.7 英里每小时，到 8 月时投球速度已达到 91.5 英里每小时，而改变肩部运动方式是关键。肩胛骨回缩（简单来说，就是投球肩在向前移动之前向后伸展的距离）已被生物力学研究与速度联系起来，因为它会在臀部和肩部之间产生很大的分离。当这种分离像橡皮筋一样弹回时，躯干速度就会加快，然后传递到手臂。这是 Thorsteinson 关注的重点。

“根据贾斯汀的简历，我们确定他在机械方面最明显的需求是手臂动作，特别是肩部最大外旋和肩胛骨回缩，”海林格说。

在使用加重球和特定训练进行一些训练后，托斯坦森在他们针对的特定生物力学方面的得分有所提高，正如您可以从这张图片中看到的那样，这张图片显示了他的肩部回缩能力有了多大的改善。

贾斯汀·托斯坦森 (Justin Thorsteinson) 训练前 (左) 和训练后 (右) 的肩部回缩程度有所提高。(Driveline Baseball)

那么，一个体重 250 磅的运动员能否尽目前所知完善自己的每一个动作，并突破 106 英里/小时的速度上限，达到博迪认为可能的 110 英里/小时的速度呢？

“如果你比投掷 105 码的查普曼更强壮，那么你就会失去协调性，”道奇队首发投手沃克·布勒说。“他和你一样强壮，他的投球全靠速度。”

博迪也不确定一个大个子加上我们这个时代最好的零碎机制是否是正确的前进方向。

“我们需要使用新方法，比如使用机器学习和人工智能模拟人类运动，利用数百万个合成数据点来探索投掷动作的整个潜在空间，包括可能的机械输出和肌肉贡献，”Boddy 说。“这是 Driveline Baseball 多年来一直致力于研究的课题，并且正在迅速成为一个优先项目——主要是为了提高耐用性而不是提高性能，尽管我们预计未来几年我们的体育科学和研究团队将在这两个领域取得突破。”

换句话说，Boddy 并不是拿着我们神奇的 250 磅重的火焰喷射器，然后给他现代研究认为是腿部、躯干、肩部和手臂的最佳力学结构，而是希望人工智能可以帮助我们思考这些身体部位如何协同运动的新方法，以便识别更好的可能力学结构。

人工智能能做到这一点吗？鉴于该技术的快速崛起，我们似乎有可能通过重新评估当前的流程（甚至涉及我们身体运动的流程）来获得收益。

106 英里/小时的案例

让我们先来谈谈另一项运动。在 100 米短跑项目中，我们的记录可以追溯到 20 世纪 70 年代。如果我们逐年追踪最佳成绩，看起来我们正处于一个渐近线阶段——我们并没有像 20 世纪 80 年代和 90 年代那样取得巨大进步，而是在为微小的变化而斗争。

如果你根据海拔高度调整这些数字——在海拔更高的地区跑步可以节省几毫秒，正如我们在本世纪初几次破纪录的跑步中看到的那样——我们将目标锁定在 9.7 到 9.8 秒左右，这可能是跑步者在正常情况下能跑出的最快成绩。一些人认为，这表明现代训练、营养和设备已经将身体推到了极限。其他跑步运动中也有类似的图表表明了同样的情况。

以下是其他运动项目的一些例子：

100 米短跑、马拉松和 1 英里世界纪录进展 pic.twitter.com/6z5nhPPbdP

— 本·布鲁斯特（@TreadAthletics） 2024 年 5 月 28 日

最大投球速度似乎是 棒球也有类似的发展轨迹。查普曼在 2010 年投出了 105.8 英里/小时的球速，自那以后，平均最佳快速球为 104 英里/小时，最高为 105.7 英里/小时（查普曼在 2016 年再次投出），最低为 102.2 英里/小时（当然是在 2020 年）。查普曼以外的最佳快速球在任何赛季中的速度都在 104 英里/小时左右。

不过，投球和跑垒之间还是有一些区别的。美国运动医学研究所生物力学研究主任格伦·弗莱西格 (Glenn Fleisig) 就此发表了看法。

“15 年前，有人引用我的话说，我不认为最高速度或上限会上升，但我预见到上限处会非常拥挤，”弗莱西格说。“这不是我凭空猜测的运气。”

“当其他人谈论上限时，他们谈论的是物理和统计。也许根据物理定律，人们可以投得更快。也许最高数字可以像跑步者那样继续上升，因为训练可以改善，机械和生物力学可以改善，营养和补品可以改善，”他继续说道。

“这里的区别在于，我们正在将这个小小的尺侧副韧带推向极限。我们正在加强肌肉，改善力学和营养，但根据身体的构造，韧带和肌腱的改善并不与身体其他部位和过程成比例。”

当韧带撕裂时，投手需要接受汤米约翰手术才能重返投手丘，这种手术比以往任何时候都更常见。韧带能承受多大的压力可能还有待商榷。

佛罗里达棒球协会的兰迪·沙利文说：“没有人真正知道 UCL 能承受多大的压力，因为我称之为尸体和机器人的问题。” 在最近的播客上“我们通过尸体环境确定了 UCL 可以承受多大的压力，我们发现它在 35 牛顿米的扭矩下会撕裂，然后我们使用动作捕捉来确定它在一次投球中可以承受的压力，它必须承受 70-75 nM 的压力。我们从没有生命的人那里得到了最低的数字；活体组织不会做出同样的反应。我们从一个模型，一个神秘的机器人那里得到了最高的数字。”

弗莱西格是这项研究的作者，该研究调查了尸体上的 UCL 能够承受的压力，他对第二个数字有稍微不同的看法。

投掷高速球会给投手的 UCL 带来很大压力。（德鲁·乔丹 / 运动）

“从生物力学分析来看，70-75 nM 的动态应力位于 全部的 “肘部，而 UCL 承担了大约三分之一的阻力，骨骼和肌腱有助于承担这种阻力，”他指出。取 75 nM 的三分之一，肘部电流应力就会保持在我们在尸体中看到的最大值 35 nM 以内。

这项运动或许在告诉我们手臂受伤率的飙升。所有这些韧带撕裂（根据现有的最佳研究，它们越来越多地与最高速度有关）似乎表明，我们正在接近这条小肌腱的物理极限。也许 106 就是我们能做到的一切。

“我以前就想过，”洛杉矶天使队投手乔伊斯说，他是今年投球最猛的球员，大学时他的快球时速也达到 105.5 英里。“我认为有人会投出 106 英里的球速，但我不知道是否还会有更高的速度。”

我们接下来要去哪里？

不管伤病情况如何，提高上限的工作仍将继续，因为对投球有力的投手有奖励制度。最高的选秀权、最大的自由球员合同——这些都给了最快的快球手，而这种情况在短期内不太可能改变。

乔伊斯有一个双胞胎兄弟，最高时速可达 98 英里，两人的机械结构和基因都相同。那么本和他的兄弟扎克有什么不同呢？

“我没有做什么特别的事情，”投球更卖力的乔伊斯说。“我只是一直想投得更卖力，所以我每天都努力投得更卖力，投得越来越卖力，最终成功了。”

乔伊斯指出，他并没有真正优化自己的投球技巧，也没有在这方面做任何特别的事情。他只是凭借着纯粹的意志力投出了 103 和 104 码。他的个子也比米勒和查普曼小一点。也许下一个孩子体重重 50 磅，拥有同样的钢铁意志，最终成为一名救援投手，他可以用更少的投球发挥出最大水平，同时也优化了他的生物力学。这种情况似乎可能会推动最高速度 一些 …但是如果这条小韧带已经承受了它所能承受的一切，那么还要承受多少呢？

如果这些投入的组合只能将最大速度提高一两倍，那么年轻投手在晋级时可能就应该考虑其他目标。换句话说，如果我们达到这样一个水平：大联盟中每个人都能投出超过 94 英里/小时的球速，但没有人能真正投出超过 106 英里/小时的球速，那么未来脱颖而出的最佳方式可能是展示具有不同速度和动作的投球组合，并具有良好的控制力。也许投球较软的投手的成功可以为年轻投手树立新的榜样，比如皇家队的塞斯·卢戈（他从两个不同的投球位置投出八种不同的球）和费城队的游骑兵苏亚雷斯（他能以出色的控制力将球投在地上）。

随着在追求速度的过程中伤病越来越多，追求甚至不可能达到的最大数字对于想要充分发挥自己天赋的年轻投手来说可能不是最好的计划。

— The Athletic 的 萨姆·布鲁姆对本文亦有贡献。

（上图：丹·戈德法布/ 运动；保罗·斯基恩斯 (Paul Skenes) 照片：Justin K. Aller / Getty Images)