6 芭蕾舞中的大踢腿

芭蕾舞演员似乎可以无视重力，跳跃时“挂”在空中。当然，他们不能抵抗重力，所以，所谓的“悬在空中”只是过分热情的粉丝和评论家的夸夸其谈？

怀疑者指出，当一个抛物体（在这种情况下是人体）从地面发射（空气阻力可以忽略不计），那么它的质心将遵循抛物线的轨迹，没有什么抛物体能改变这种规则。然而，力学定律还有一些细则：只有抛物体的质心必须遵循抛物线轨迹运动。如果你移动自己的手臂，或者把膝盖移到胸部，你可以改变身体某些部位相对于质心的位置。在空中抛出一个不对称物体，比如一个网球拍，你会看到球拍的一端在空中会遵循一个相当复杂的反向循环路径，虽然如此，网球拍的质心仍然遵循抛物线轨迹。

现在我们可以开始看专业的芭蕾舞演员能做什么。她的质心遵循抛物线轨迹，但她的头部不需要遵循。她可以改变自己身体的形状，使她头部的运动轨迹在某一显著的时间段里保持同一个高度。当我们看到她跳跃时，我们只注意到她头部的动作，并不看她的质心。芭蕾舞演员的头部确实在短时间里保持水平轨迹。这不是错觉，也不违反物理定律。

芭蕾舞演员在表演最精彩的芭蕾跳跃大踢腿时完美地展现了这一技巧。芭蕾舞演员在跳跃的同时完成一个完整的劈叉动作，并艺术性地创造出优雅地飘在空中的错觉。在跳跃阶段，她的腿抬到水平位置，手臂举过肩膀。这动作提高了质心相对于头部的位置。随后，她的质心相对于头部的位置在她落回地面的过程中随着腿部和手臂的放下而降低。芭蕾舞演员的头部在跳跃的中间阶段似乎在水平移动，因为她的质心在跳跃阶段沿身体抬升着。她的质心始终遵循着预期的抛物线轨迹，但她的头部在大约0.4秒内与地面保持相同的高度，从而产生一个美好的飘浮幻觉。

物理学家用传感器监测芭蕾舞演员的运动，下图显示了在跳跃过程中芭蕾舞演员头部与地面距离的变化。在跳跃的中间阶段有一个非常独特的平稳状态，显示出“悬在空中”，这与质心遵循抛物线轨迹是完全不同的。