Dove inizia la rivoluzione: rendere lineare il moto caotico dello swing nel tennis

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Non di rado sono i dettegli che innescano cambiamenti significativi. Soprattutto nel modo di oggi, altamente interconnesso da ogni punto di vista, sia sociale che economico e culturale, è opportuno predisporre la nostra mente ad analizzare i problemi seguendo un approccio il più possibile complesso. Questo implica che dobbiamo aspettarci che piccole differenze, in alcuni casi, siano l’innesco di cambiamenti macroscopici e in alcuni casi addirittura imprevedibili. Quando questo accade ci troviamo davanti a un sistema caotico. Al contrario un sistema lineare è prevedibile: se viene modificato un fattore il suo comportamento subisce delle modifiche che sono calcolabili e seguono determinati andamenti in relazioni a precise funzioni. Ora un sistema lineare può essere complesso, ovvero condizionabile o condizionato da più variabili, anche in gran numero, che interagiscono in più modi, ma non necessariamente caotico.

Per avere maggiore intellegibilità dei fenomeni è opportuno studiare la complessità delle interazioni ma soprattutto cercare di comprendere se ci sono o meno degli aspetti caotici. Solo così possiamo avere una maggiore comprensione e possibilità di controllo del sistema ed utilizzarlo, eventualmente, per scopi determinati. Un processo di riduzione di complessità consente di eliminare da un sistema un determinato numero di variabili, in questo modo possiamo studiarlo meglio e trovare dei campi di applicazione. Eliminare variabili essenziali o un grande numero di esse potrebbe anche modificare la natura del sistema stesso. In modo particolare, se si riesce a scoprire cosa innesca processi caotici e imprevedibili un sistema caotico potrebbe essere ricondotto a un sistema lineare pienamente intellegibile e funzionale a scopi prefissati. Non è questa la sede in cui tratteremo le conseguenze epistemologiche relative alla piena conoscenza deterministica dei sistemi caotici. Qui ci occuperemo di tennis ma alcune indicazioni sono necessarie.

Un classico pendolo singolo

Edward Lorenz il teorico dei sistemi caotici e dell'effetto farfalla capì la rilevanza di questi concetti studiando i sistemi meteorologici. Comprese che piccole variazioni potevano innescare cambiamenti imponenti. Per scatenare uragani potrebbe essere sufficiente il battito d'ali di una farfalla. Oggi le previsioni meteorologiche sono affidabili entro tre giorni perché anche la riduzione della variabile tempo permette di diminuire la complessità del sistema escludendone gli aspetti imprevedibili (caotici). Con il progressivo allungamento della variabile tempo le previsioni divengono probabilisticamente meno attendibili, perché gli effetti caotici non sono più "esclusi" ma divengono via via più evidenti e sostanziali. Ridurre la complessità di un sistema permette quindi di avere una maggiore intelligibilità dei fenomeni. Aumenta il margine di previsione e anche le possibilità di controllo di un sistema.

Anche sistemi relativamente semplici possono avere intrinseche condizioni caotiche che ne condizionano il comportamento in modo imprevedibile. Dovremmo chiederci, pertanto, se nel gioco del tennis esistono movimenti che, data la loro struttura, hanno dei risvolti imprevedibili che il nostro corpo è chiamato a controllare con uno sforzo volontario.

Il professor Rod Cross è stato, come già scritto, con i suoi studi, una fonte fondamentale per approfondire certi argomenti. Gli studi consultabili alla Tennis Warehouse University lo sono stati altrettanto. Inoltre il loro invito a utilizzare le analisi per scopi di allenamento e approfondimento della tecnica di gioco è stata un'opportunità che ho colto con interesse e piacere.
La correttezza scientifica di questi studi ci pone davanti ad alcuni aspetti da valutare con attenzione per sapere se è conveniente o meno utilizzare un certo tipo di tecnica per colpire. La base da cui partire è quella che analizza il moto di un doppio pendolo. Come evidenziato da analisi di tipo generale di Erik Neumann (https://www.myphysicslab.com/pendulum/double-pendulum-en.html) per movimenti di piccola entità si stratta di un sistema lineare mentre per movimenti più ampi siamo davanti a un sistema caotico. E' un'aspetto iniziale da non sottovalutare.

Questo vuol dire che quando siamo in presenza di swing di breve ampiezza e velocità moderata il movimento dei due pendoli è prevedibile mentre con swing più ampi e velocità maggiori il comportamento è caotico. Si fermano e ripartono improvvisamente, scambiandosi energia in oscillazioni molto varie e dinamiche. Come si può vedere dalla simulazione interattiva che trovate qui, corredata di grafico di riferimento. Se trascinate uno dei due pendoli in modo che l'oscillazione sia più ampia il loro movimento diviene divertente ma fuori da ogni aspettativa intuitiva. In questo esperimento i due pendoli sono collegati l'uno all'altro in modo da avere la maggiore libertà di movimento.

Per la similitudine con il tennis c’è da notare che il nostro braccio e il nostro avambraccio non hanno questa libertà di movimento: il gomito permette di flettere l'avambraccio solo in un senso e questo riduce la complessità del sistema braccio, avambraccio. Il polso però permette alla mano un'ampia libertà di movimento e l'avambraccio può ruotare in senso orario e antiorario l'ulna e il radio (pronazione e supinazione). Inoltre il sistema dell'uomo comprensivo di braccio, avambraccio e racchetta è più simile a un triplo pendolo. Ma anche rimanendo, per comodità di analisi, al doppio pendolo e ammettendo che l'articolazione del gomito riduca il numero degli spostamenti, impedendone una cospicua quantità (tutti quelli all'indietro), credo che i margini di imprevedibilità di un doppio pendolo composto da avambraccio e racchetta rimangano comunque molto ampi ad alte velocità, soprattutto in relazione alla funzione da svolgere, che nel tennis è quella di colpire una pallina con precisione per farla ricadere all'interno del campo. La realtà del triplo pendolo e la possibilità di rotazione dell'avambraccio complicano le cose forse addirittura aumentando il grado di complessità.

Lo swing verso l'alto a un pendolo di Rafael Nadal

Ma la domanda rimarrebbe comunque la stessa. Perché affidarci a un sistema che ha intrinseche caratteristiche caotiche per svolgere un lavoro di precisione? Saremmo stupiti se un giorno le cose andassero bene e magari il giorno successivo no? Personalmente non credo. L'utilizzo di un sistema di questo tipo è estremamente influenzabile e influenzato dal cambiamento di ogni piccola variabile: una spinta maggiore di gambe, un'accelerazione maggiore o minore del braccio, un disequilibrio, una rotazione dell'anca più o meno accentuata, un diverso rimbalzo, un campo più o memo veloce, una racchetta dal bilanciamento diverso. Ogni piccola differenza, si ripercuoterebbe, attraverso il trasferimento dell'energia dall'interno verso l'esterno, sulla velocità, sulle traiettorie e sull’angolazione della racchetta al momento dell'impatto. Il nostro giorno di forma e quello in cui siamo "fuori palla" sarebbero dipendenti da minimi cambiamenti contingenti, sia interni che esterni al sitema  (anche ambientali), perché ci affidiamo a un sistema intrinsecamente caotico per colpire la palla. Un sistema che è altamente sensibile alle condizioni iniziali ed ai loro cambiamenti.

Se ipoteticamente potessimo ridurre la complessità e affidarci a un sistema lineare tutto sarebbe più prevedibile, meno soggetto a cambiamenti macroscopici e repentini, più controllabile.
Ora un sistema lineare è il pendolo singolo: se ne può prevedere velocità e traiettoria ed anche in caso di modifica delle variabili iniziali il suo comportamento rimane prevedibile. Per rendere il nostro sistema braccio, avambraccio, racchetta un unico pendolo è necessario controllare e ridurre l’uso delle articolazioni. Il modo migliore per farlo è quello di usare tutto il braccio racchetta con l’asse di rotazione all’altezza della spalla. Evitare l’uso di polso e gomito ed anche cercare di sottrarsi alla rotazione dell’avambraccio al momento dell’impatto. Non è ovviamente di un compito semplice, perché si tratta cercare di scongiurare movimenti naturali delle articolazioni, le quali però innescano duplici o triplici moti pendolari aumentando il rischio di perdere il controllo dello swing e di conseguenza dei nostri colpi.

Questo tipo di swing è inoltre contro intuitivo ed ha degli aspetti dinamici che lo rendono opposto al modo classico di concepire lo swing quando lo si descrive in termini di trasferimento di energia dall’interno verso l’esterno, energia che partendo dal basso (gambe, anche, tronco, spalla, braccio, avambraccio) vien trasferita alla racchetta per fargli acquisire maggiore velocità. Con la soluzione ad un pendolo le ultime fasi di trasferimento, dalla spalla in poi, vanno consciamente eluse, o lameno controllate il più possibile per evitare l'innesco del sitema a doppio pendolo.

Inoltre sarebbe impossibile accelerare tutto il braccio racchetta da fermo sembreremmo ingessati e innaturali, ma se guardiamo i migliori tennisti in televisione questo non accade perché entra in gioco la forza di gravita sfruttata e utilizzata per accelerare gradualmente i segmenti più brevi in successione (racchetta, avambraccio, braccio) e portare in movimento l’intero braccio racchetta (il pendolo unico). Con queste dinamiche le anche e il busto intervengo per coadiuvare la velocità acquisita dal braccio e permettere di affacciarsi alla rete per una migliore visione.

Si tratta di un modo diverso di analizzare lo swing nelle sue parti che rivede il ruolo di tutte le componenti all’interno di un sistema in cui la catena cinetica parte prima dall’esterno e va verso l’interno, viene poi agevolata, in senso classico, dall’interno ma in funzione di mantenere o incrementare la velocità dell’intero sistema braccio racchetta nell’ottica di evitare doppi o tripli moti pendolari.

Personalmente credo che ci siano chiari vantaggi in questa soluzione. Due dei più grandi tennisti di sempre Rafael Nadal e Roger Federer, se osservati con attenzione al rallentatore, utilizzano questo modo di giocare nei propri colpi fondamentali. Ci sono stati anche precursori bravi e longevi di cui parleremo e che analizzeremo.

Semplifichiamo tutto. Giochiamo a un pendolo. L’alternativa potrebbe essere quella di rassegnarsi a non comprende i motivi di molti cali di rendimento e ritrovarsi a spiegare “il tennis come un’esperienza religiosa”, mentre la scelta migliore è quello di vederlo come un’esperienza scientifica.

Stay tuned