本文来自微信公众号：果壳 （ID：Guokr42），作者：代天医，编辑：odette，题图：由AI生成
巴黎奥运会接近尾声，十几天的比赛里，出现了多次以毫秒定胜负的激烈场面，让人看得忘记呼吸。
男子100米决赛中，冠军以0.005秒之差险胜亚军。攀岩女子速度赛里，中国选手邓丽娟以0.006秒优势晋级4强，在决赛中以0.08秒惜败，获得银牌。同样在速度攀岩中摘得银牌的男子选手伍鹏，跟对手的差距则只有0.02秒。
如此微小的差距，让观众难以用眼睛分辨胜负，有时运动员自己都不知道谁赢了，需要等待计时系统来公布最终结果。要是放在几十年前，计时没有现在精准，裁判也难分先后，可能会判定真正的冠军落败或者并列第一。
当今的奥运会比赛计时，是怎么做到精准测量，保证运动员竞争公平的？
枪声不从枪发出，而是每个起跑器后面的扬声器
我们先来看差距最小的男子100米决赛，这是现代奥运会历史上成绩最接近的一届。冠军诺亚·莱尔斯（LYLES Noah）成绩是9秒784，仅领先亚军基沙恩·汤普森（THOMPSON Kishane）5毫秒，而且决赛中的8名选手都在10秒之内完成了比赛。
奥运会官方成绩表上，冠亚军成绩都记录为9.79秒，括号中备注更精确时间 ｜ olympics
5毫秒的差距能被分辨出来，是因为新技术替代了传统的发令枪、终点线和计时表，使起跑和冲线更公平，时间记录更精确。
仅仅是起跑这一个环节，传统方式的误差就足以埋没那5毫秒。首先是各赛道发令枪声的不一致。起跑时，发令员站在跑道的一侧，选手们在各自赛道上一字排开。枪声从发令枪传出后，声音到达距离最近和最远选手的时间，会有20～30毫秒的差别。而且，随着距离增加枪声响度下降，枪声大小也与运动员的反应时间密切相关。统计数据显示，1996年和2004年奥运会短跑比赛中，起跑反应时间平均值从第一赛道到第八赛道逐渐增大。
如果是这样，今年跑在第7道的冠军莱尔斯，可能因为起跑落后于第4道的汤普森。
从2008年北京奥运会开始，短跑比赛在每个起跑器后面都放置了扬声器。发令员按下新型发令枪扳机后，枪发出闪光，每个扬声器同时播放音量相同的枪声，保证每个赛道的运动员同时听到枪声，最大程度地确保起跑公平。
另外，抢跑是左右短跑成绩又很难判定的情况。以前，裁判用肉眼观察时，很难辨别选手启动的瞬间。现在，起跑器内置了感应器，以每秒4000次的频率测量运动员脚蹬起跑器的压力，并将数据实时传输到比赛现场的电脑中。压力增大到一定数值时，系统判定选手起跑，如果起跑时间与发令间隔短于0.100秒，选手会被认定还没听到枪声就抢跑了（人类反应时间不太可能短于0.100秒）。
正式成绩不按冲线时间算，而是按终点影像
相对于起跑，几十年前的冲线时间判定误差更大。那时，计时员手握计时表蹲在终点线上，看到选手身体越过线时按下停止计时键。按下时机稍有偏差，成绩就会波动，而且早年计时表只能精确至100毫秒。
这样的话，本届男子100米的成绩可能前六名都是9.8秒。
计时员在终点线处计时｜ thepaper
1948年开始，田径比赛终点采用光电子眼系统计时。目前的装置含有由上到下四枚光电管，不断发射和接收光信号，当选手越过光束的时候，系统会自动记录下冲线时间并即时显示。如果选手成绩差距不大，这个系统足以正确判定比赛名次，但本届男子100米胜负难分。
赛后几分钟内，没有人知道是谁赢了，大家全都紧盯着体育场内的大屏幕。采访中，冠军莱尔斯告诉记者，冲线后他走向基沙恩说，“说实话，我觉得你赢了”，并且已经准备好看到基沙恩的名字出现在冠军位置。
裁判在选手冲线时就得到了光电子眼系统的计时结果，之后的几分钟里，他们在通过查看终点摄像（photo finish）确定选手的正式成绩。当选手接近终点时，摄影系统会在与终点线平齐的位置，每秒捕捉四万幅数码影像，记录每位选手冲线的完整图像以及当时的计时。场地另一侧还有一个后备摄像头，以防某个选手被另一个遮挡。
根据影像，裁判最终判定莱尔斯的胸部先通过了终点线，随后，大屏幕上显示出了排名和时间。史上最激烈比赛之一，终于以令人信服的精准方式分出了胜负。
游泳与攀岩，唯二运动员自己计时的项目
相比陆地上的短跑，泳池里的项目更难用肉眼观察准确计时。
目前，游泳出发时的记录类似短跑，选手从出发台上跃下时，台上的压力板将记录出发时间，提示抢跳行为。
选手到达终点的时间，曾经需要泳池边的计时员用眼睛判断。1968年，奥运会第一次引入泳池触摸板，选手以1.5～2.5千克力量按压触摸板时停止计时器，游泳成为当时唯一一项参赛者可以自己停止计时的项目。
之后，出发台和触摸板进行了多次改进，计时越来越精确，出发台还添置了三盏灯，用亮灯数量向运动员和观众及时显示冠亚季军排名。
攀岩是游泳之后第二个使用触摸板技术的奥运会项目。岩壁底部有一个压力板，运动员蹬离地面的时间，由它记录。运动员到达岩壁顶部时，自行拍下触摸板停止计时，上方显示屏立刻显示比赛成绩，并以绿色和红色背景标示双方胜负。
一秒永远是一秒，但我们的衡量方式越来越精确
如此精确的计时系统，是随着科技进步逐渐成型的。
古代奥运会中，战车比赛的时间是用简单日晷来测量的。1896年现代奥运会开始后，人们用手动计时表记录成绩。
1932年，一位孤独的瑞士制表师带着30块计时表前往洛杉矶，为所有奥运会比赛项目计时。
图 ｜ omegawatches
1948年，电子体育计时时代由体育计时领域最重要的两项创新开启：光电子眼技术的自动计时器和终点摄影机。
这届奥运会上，两项新技术本来都是备用的，但男子100米项目中，两名运动员成绩都是10.3秒，裁判员们看了冲线影像才判定了获胜者。
1952年，计时精确程度达到10毫秒。
1992年，冬季奥运会使用了光感摄影机系统测量速度滑冰运动员的成绩，时间记录精确到1毫秒。
2012年，奥运会开始使用量子计时器，最大误差只有千万分之一秒，系统由计时器中嵌入的微型石英晶体组件驱动。
2024年，奥运会计时员数量增至550名，帮助计时的志愿者近千名，计时设备重达350吨，电缆和光纤长度达200公里。
计时的人数从一人到千人，精确度从秒到毫秒，奥运会计时的目标始终没有改变：提供精确计时，为世界上最好的运动员们创造一个公平的竞争环境。
参考文献
[1]https://community.cadence.com/cadence_blogs_8/b/corporate/posts/olympic-timekeeping
[2]https://nationalpost.com/sports/olympics/the-evolution-of-time-how-the-olympics-went-from-30-stopwatches-to-480-professional-timekeepers
https://www.omegawatches.com.hk/zh-hk/planet-omega/sport/olympic-games
[3]https://finance.sina.com.cn/tech/roll/2024-07-24/doc-incfffqe7293607.shtml
[4]https://sportstar.thehindu.com/olympics/paris-2024/news/noah-lyles-kishane-thompson-who-actually-won-100m-final-paris-olympics-2024-rules-athletics-photo-finish-explainer/article68486318.ece