0,003 sekundy od chwały

To był kulminacyjny moment wielomiesięcznych przygotowań, moment chwały. Ułamek sekundy, w którym łyżwa Zbigniewa Bródki przekraczała linię mety. Chwila, w której mogli dowieść, że są najlepsi na świecie. Nie, nie sami panczeniści, ich zadanie właśnie się skończyło. To był moment chwały dla ludzi, którzy milimetry i dziesięciotysięczne części sekundy przeliczają na gramy olimpijskiego złota.

300 RAZY SZYBCIEJ OD MRUGNIĘCIA

Peter Hürzeler nie sprawia wrażenia najważniejszego człowieka na igrzyskach. Sportowa kariera skromnego 75-letniego Szwajcara ograniczała się do występów w drugoligowej drużynie hokeja. Ale od pół wieku to on dowodzi zespołem, który odpowiada za pomiar czasu we wszystkich olimpijskich dyscyplinach.

– Pierwszy raz pracowałem na igrzyskach w 1976 r. w Innsbrucku. Obsługiwaliśmy wtedy łyżwiarstwo szybkie, hokej, łyżwiarstwo figurowe, a było nas tylko czterech – wspomina w rozmowie z „Tygodnikiem” inżynier, który dziś jest członkiem rady nadzorczej firmy Omega. – Dziś samymi panczenistami zajmuje się 19 naszych pracowników.

Omega zadebiutowała na igrzyskach w 1932 r. – Mieliśmy wtedy 30 stoperów i zegarmistrza – śmieje się Hürzeler. – W międzyczasie jedynie pięć razy obowiązki oficjalnego olimpijskiego czasomierza pełniła inna firma, Seiko. A od igrzysk w Los Angeles wiele się zmieniło. – W Soczi mamy 270 ludzi i ponad 200 ton sprzętu – tłumaczy Szwajcar.

Nic dziwnego, bo wraz ze wzrostem rangi i komercyjnej wartości igrzysk, a także wraz z ciągłym podnoszeniem się i wyrównywaniem poziomu sportowej czołówki, wyłuskanie zwycięzcy spośród najlepszych, najszybszych, najsprawniejszych jest coraz trudniejsze. I być może ważniejsze niż kiedykolwiek. Sportowe systemy pomiaru czasu to dziś branża, która od inżynierów wymaga precyzji i umiejętności dużo większych niż te, którymi muszą wykazać się sami sportowcy.

Podstawą całości jest system Quantum. Dwukilogramowe, plastikowe pudełko, które po raz pierwszy pojawiło się na igrzyskach w Londynie. Zupełnie niepozorne, jest osiągnięciem na poziomie programu kosmicznego. Wewnątrz znajduje się 18 niezależnych zegarów, 128 kanałów wejściowych i 32 wyjściowe, a także kompletny system awaryjnego zasilania.

– Zwykle mierzymy czas z dokładnością do jednej dziesięciotysięcznej części sekundy. Nowy system pozwala nam uzyskiwać dokładność do jednej milionowej. Sześć cyfr po przecinku – mówi z dumą Hürzeler.

Nic dziwnego. Mrugnięcie trwa 300-400 razy dłużej.

System składa się z dwóch elementów. Pierwszy to kamera, która robi ponad dwa tysiące zdjęć na sekundę. Tyle że fotografuje wyłącznie 8-milimetrowej szerokości pasek za linią mety. Potem zdjęcia sklejane są w coś w rodzaju filmu. Każdy obiekt, który przekracza linię mety, jest uchwycony na najważniejszym filmie z igrzysk.

Ale jeśli ta precyzja nie wystarcza, Quantum ma jeszcze o wiele dokładniejszy system zapasowy. Promień lasera przecina linię mety, a detektory rejestrują każde przerwanie wiązki. Z dokładnością do jednej milionowej sekundy.

BRÓDKA VS VERWEIJ: NIE BYŁO MOWY O OPÓŹNIENIU

Czas startuje w momencie naciśnięcia spustu pistoletu startowego. Choć urządzenie, z którego dziś korzystają sędziowie, pistoletem jest tylko z nazwy. Elektroniczny gadżet odpala zegary. Równolegle z błyskiem diody na „lufie” pistoletu umieszczone przy torach zawodników głośniki wydają dźwięk wystrzału. Komputer analizuje czas reakcji zawodników. Człowiek nie jest w stanie zareagować na sygnał w mniej niż 1/10 sekundy, więc start w czasie krótszym niż ten – uznawany jest przez system za falstart.

I to właśnie dźwięk stał się przedmiotem długiej debaty po zwycięstwie Bródki.

Holenderski dziennik „Te Telegraaf” starał się udowodnić, że prawdziwym zwycięzcą powinien zostać ogłoszony Koen Verweij. Według oficjalnych pomiarów był o 0,003 sekundy za Polakiem. Bródka startował z zewnętrznego toru. Verweij z wewnętrznego. Według gazety, do Holendra dźwięk z głośników dotarł później niż do Polaka, co spowodowało, że na starcie stracił cenne ułamki sekundy. Holenderski sędzia czasowy Jeroen Fredriks tłumaczył dziennikarzom: – Od igrzysk olimpijskich w Vancouver po obu stronach toru są umieszczone głośniki, z których dochodzi dźwięk pistoletu startera. Zawodnik na torze zewnętrznym jest oddalony od głośnika o cztery metry, natomiast zawodnik na torze wewnętrznym dwa razy dalej i dźwięk dociera do niego później. Prędkość dźwięku w powietrzu o temperaturze 10 st. C wynosi 338 m/s, co oznacza różnicę około 0,0011 sekundy na metr. Jeżeli weźmiemy pod uwagę odległość czterech metrów od głośnika, która różniła dwóch zawodników, wówczas okaże się, że lepszy czas netto o 0,004 sekundy uzyskał zawodnik startujący z wewnętrznego toru – dodał Fredriks.

Według takiej analizy, Polak przegrałby złoty medal o 0,001 sekundy.

– Nie może być mowy o żadnym opóźnieniu – odpowiada z naciskiem Hürzeler. Podkreśla też, że to nie on ustala reguły. Robi to każda sportowa federacja z osobna.

W przypadku Bródki i Verweija różnica po przejechaniu półtora kilometra wyniosła... 3,9 cm.

Ale podobne kontrowersje nie są niczym niezwykłym, zwłaszcza na igrzyskach, gdzie walka toczy się o najwyższą stawkę. W grę wchodzą wielkie pieniądze i narodowa duma.

– Często trudno wytłumaczyć ludziom, na czym opiera się decyzja o tym, kto wygrał, a kto przegrał – mówi szwajcarski inżynier. – Np. w lekkiej atletyce, gdzie liczy się nie sam czas, lecz moment, w którym linię mety przecina klatka piersiowa zawodnika. Ale fantastyczne w tej pracy jest to, że zawsze możemy pokazać czarno na białym, dlaczego wygrał ten, a nie inny zawodnik.

Albo – jak to miało miejsce kilka dni temu w Soczi – który z leżących narciarzy pierwszy w pozycji horyzontalnej przejechał metę. Na ostatnim skoku wyścigu ski-crossowego przewróciło się trzech z czterech zawodników. Splątane ręce, narty i kijki przecięły linię mety niemal jednocześnie (na zdjęciu). Ale system musiał sobie poradzić.

REMIS: LUDZKIE DECYZJE

Hürzeler wspomina też gorącą dyskusję, która rozgorzała po igrzyskach w Pekinie. Milorad Čavić ścigał się wówczas na sto metrów stylem motylkowym z Michaelem Phelpsem. Różnica: 1/100 sekundy.

Pływanie to dla specjalistów od pomiaru czasu wyzwanie wyjątkowe. Rozpryskująca się woda sprawia, że standardowy system używany w większości innych dyscyplin staje się bezużyteczny. Zamiast niego stosuje się płyty dotykowe. Zawodnik musi dotknąć takiego elementu i wywrzeć nacisk co najmniej 1,5 kg, żeby jego czas został zarejestrowany. Gdyby wymagany nacisk był mniejszy, płytę mogłaby nacisnąć fala wody towarzyszącej zawodnikowi. – Nad płytą mamy też szybkie kamery wideo, nagrywające 100 klatek na sekundę, więc mogliśmy w tym przypadku przeglądać zapis setna po setnej. I ostatecznie stało się jasne, że Phelps był o jedną setną sekundy szybszy. To różnica około centymetra.

Zawody pływackie są też dobrym przykładem na to, dlaczego różne federacje inaczej podchodzą do wymaganej precyzji pomiaru czasu. Setna sekundy to najmniejsza różnica, jaka jest przez federację pływacką uznawana. Wszystko poniżej tego traktowane jest jako remis. Powód jest prosty. Poniżej jednej setnej sekundy różnica między zawodnikami wynosiłaby kilka milimetrów. A nikt nie jest w stanie zagwarantować takiej precyzji budowy olimpijskiego basenu.

W Soczi tę różnicę w podejściu do pomiaru czasu między różnymi federacjami najlepiej uwidaczniała postawa FIS w przypadku zawodów w narciarstwie alpejskim. Szwajcarka Dominique Gisin i Słowenka Tina Maze pokonały liczącą 2713 m trasę biegu zjazdowego w czasie 41,57 s. System Omegi niemal na pewno byłby w stanie wskazać tę szybszą. Ale federacja uznała, że obu narciarkom należy się złoto. Kilkadziesiąt godzin później sytuacja się powtórzyła, gdy Amerykanin Bode Miller i Kanadyjczyk Jan Hudec odebrali brązowe medale.

Paradoksalnie, człowiek, który odpowiada za pomiar czasu z precyzją do jednej milionowej sekundy, w stu procentach się z tym zgadza. – To uczciwa, ludzka decyzja – mówi Hürzeler. – Przyszła do mnie ekipa słoweńskiej telewizji i pytają: kto był szybszy, Szwajcarka czy Słowenka? Odpowiedziałem: jeśli powiem wam, że Szwajcarka była szybsza, co z tym zrobicie? Jak się będziecie czuć, kiedy staniecie przed tą dziewczyną i powiecie jej: tak naprawdę byłaś druga? Odpowiedzieli mi: masz rację. Skoro taki jest regulamin, my nie chcemy wiedzieć.

Ale decyzje zawsze podejmuje federacja. A naciski, żeby wskazać najlepszego na świecie, raczej nie będą w przyszłości słabły.

***

Jeśli dziś sportowcy walczą o tysięczne czy dziesięciotysięczne części sekundy, to co będzie dalej? Czy musimy się przygotować na to, że do ustalania zwycięzców olimpijskich konkurencji będą konieczne wyliczenia biorące pod uwagę relatywistyczne efekty rodem z teorii względności Alberta Einsteina? Bo skoro im szybciej porusza się zawodnik, tym wolniej dla niego biegnie czas...

Sprawdziliśmy, jak by to wyglądało. Skoro Bródka dystans 1500 m pokonał w minutę i czterdzieści pięć sekund, jego prędkość wynosiła ok. 14,2857143 m/s. Ale zgodnie z wyliczeniami Einsteina, dla obserwatora pozostającego względem niego w bezruchu czas przejazdu był dłuższy. Dzięki internetowemu serwisowi obliczeniowemu Wolfram Alfa sprawdzamy, że jeśli dla samego zawodnika czas przejazdu wynosił dokładnie 105 sekund, to dla obserwatora – np. holenderskiego dziennikarza – Bródka pokonał tę trasę już nie w 105, ale w 105,00000000000011921251 s.

Różnica jest już nie na szóstym, lecz na trzynastym miejscu po przecinku. Ale, kto wie, może w Krakowie w 2022 r. przy ustalaniu zwycięzców trzeba będzie brać pod uwagę i takie różnice czasu? Dla jasności. 


WOJCIECH BRZEZIŃSKI jest dziennikarzem Polsat News, gdzie prowadzi autorski program popularnonaukowy „Horyzont zdarzeń”. Stale współpracuje z „Tygodnikiem Powszechnym”.