当我们形容一个跳远运动员跳得很远时，常常使用“身轻如燕”这个词。这似乎反映了在所有人的直观里面，身上的额外负担越小，跳得越远。但古代希腊人却不这么认为，相反，今天我们在很多的描绘了古代奥林匹克运动场面的陶瓷器皿表面的图画里面，都可以看到当时的立定跳远运动员们都明显地手持一种器具，而恰好这种器具实物也已经大量地出土，使得我们能够一窥古代奥林匹克运动会上这种独特的跳远运动，而科学家们也终于发现了这种独特跳远方式的秘密之所在。
最早是历史学家们发现，从公元前708年举行的第18届古代奥林匹克运动会开始，跳远运动员们就使用一种手持的负重物，一般是石头或铅块制成适合于手持的形状，重量大概为2到9公斤。在大量的反映古代奥林匹克运动场面的古希腊陶瓷画上面，都有跳远运动员手持这种负重物的画面，各种形态都有，有的是起跳状态，有的是空中飞跃状态，有的是落地状态，充分表明当时的跳远运动当中，手持负重物是一种规范。这对于现代人来说，一直是一个谜，因为从直观上来看，手持负重物一定会影响跳远成绩，那么古代奥林匹克为什么要求跳远运动员手持负重物呢？难道单纯是为了增加跳远的难度？就好像在现代跑步运动当中，有增加了跨栏的项目一样。
1. 古希腊陶瓷外表画面所反映的跳远以及负重物出土实物
在2002年年底，这个秘密终于被英国曼彻斯特都会大学的一组科学家揭开，原来手持负重物实际上能够使人跳得更远，在这点上古希腊人远比我们要聪明。这组英国科学家对真人进行了实验，同时还利用计算机构建了人体跳远的生物力学模型，结果表明，如果假设运动员起跳速度都一样，也就是说起跳速度大小和方向都一样，那么一个双手各持一个3公斤的负重物的运动员的跳远成绩，比他没有手持负重物时的跳远成绩，要提高6%。当然，这个结果要有意义的话，必须假设在运动员起跳时，手持负重物对于起跳速度的影响很小。于是这组英国科学家进一步研究了究竟负重物对于运动员起跳发力的作用如何，结果更加令人吃惊，原来对于人体的起跳动作而言，手持负重物实际上更加有利于人体各个部位肌肉的发力，从而有效地提高起跳速度。
首先，我们比较负重与没有负重的进行立定跳远的运动员，如果只考虑起跳速度一样的情况，那么基于中学物理的知识，就能够理解为什么手持负重物能够提高跳远成绩。让我们想像一下运动员在起跳时手持负重物，双臂进行大幅度的摆动，当双手握着负重物摆到前上方时，双腿发力开始起跳，这时整个身体加上负重物是一个系统，这个系统的质心和没有手持负重物的起跳运动员相比，显然质心位置要来得高，同时也更加靠前，这意味着在双脚站立位置一样的情况下，手持负重物的运动员的起跳初始力量的作用点，也就是他的质心，要比没有负重的运动员的起跳初始力量的作用点，位置更高更靠前。我们知道跳远运动员的运动轨迹就是一条抛物线，对于两条具有相同初始速度的抛物线来说，它们的几何形状是可以完全重合的。如果其中一条抛物线的起点更高更靠前，当两条抛物线的落点在同一个水平面上面的时候，那么它的落点一定比另外那条抛物线要更加远。这里既有负重运动员的初始位置本来就靠前的因素，又有由于负重运动员质心提高，导致其降落到相同水平面的降落高度增加，使得其水平飞行时间增加的因素。
进一步，我们再想像一下当运动员落地时，手持负重物的双臂又大幅度地从上前方向下后方摆动，这时运动员加上负重物作为一个系统，完全是处于空中的，因此这个摆动动作不影响整个系统的质心从起跳开始就被决定了轨迹的抛物线运动，但是这个动作却能够导致身体加上负重物这个系统的转动，也就是手臂和负重物的向下后方的摆动，实际上是对系统提供了一个力矩的作用。如果在我们看来运动员是从左向右的方向跳跃，那么手臂的摆动就是顺时针方向，其对系统产生的力矩作用就是逆时针方向，这时运动员为了平衡身体，就可以把双腿，乃至整个身体向前伸得更加直，使得双脚离系统质心更远，我们知道力矩的大小和作用点离转动中心的距离成正比，而系统的质心正是系统的转动中心，因此这样就可以做到在重力的作用下来平衡这个逆时针方向的力矩。所以负重物在运动员的落地阶段，对于跳远成绩也具有一定的加分作用，当然，这个加分作用是不是有效，还跟跳远规则有关，就是在计算跳远成绩时，是不是完全以脚的落点为准，而不管身体的其他部位的落点。因为在尽量前伸双腿与身体的情况下落地，多半会使得双手或身体其他部位在脚后面触地。对于这个具体的规则问题，历史学家们还没有找到答案。
上面的分析完全只是从高中物理知识出发就可以做到的，但是上面的结论有一个前提，就是手持负重物的运动员和没有负重物的运动员的起跳速度是一样的。对于这个前提人们可能会提出质疑，因为从直观上看的话，手持负重物是不是会比较大地影响运动员的起跳速度呢？如果手持负重物使得一个运动员的最大起跳速度减小很多，那么上面分析得到的加分作用就得大打折扣，最终使得手持负重物没有半点好处，甚至有坏处呢！
因此那组英国科学家着重研究的就是，从生物力学的角度出发，对于同一个运动员来说，究竟手握负重物对于他在跳远时的肌肉发力是具有积极作用还是消极作用。为了能够更加容易地得到明确结论，研究人员对于立定跳远的动作进行了简化，即只研究竖直方向上的起跳运动。因为从生物力学的角度来看的话，竖直方向上的起跳运动所涉及的肌肉运动和立定跳远是非常近似的。然后研究是从两个方面来进行的，一方面是以真人作实验对象，针对负重与不负重的情况分别进行实际的起跳测试；另一方面是利用计算机构建了一个人体进行起跳运动的生物力学模型。这个人体模型是由躯干，大腿，小腿，以及没有肘关节的手臂组成，其膝关节和肩关节都可以转动。当这个模型进行起跳运动时，对于身体各个部位的肌肉运动，以及各个关节的转动，都可以用计算机进行模拟测量和计算。
2. 人体起跳的计算机模拟
实验的结果是相当出乎意料的，对于计算机所模拟的人体来说，当双手的负重物各为3公斤的时候，竖直起跳速度能够提高2%，考虑到这个模拟人体简化掉了真实人体的所有弹性因素，例如关节的肌腱和韧带，这个结果应该还是被打了折扣的。确实，以真人为对象的实验表明，当双手的负重物各为3公斤的时候，竖直起跳速度能够提高5%到7%，如果考虑到实际的立定跳远是向斜上方起跳的话，这个速度的提高对于跳远成绩的贡献比前面所分析的加分因素还要显著。
对这个实验的测量表明，手臂负重情况下肌肉能够爆发更大的力量，当然这个结论并不是说对于单一肌肉在单一方向上的负重，会导致该肌肉更大的发力，而是对于整个起跳运动过程来说，手臂负重摆动能够非常有效地增加起跳所涉及的肌肉系统的发力。显然这是一种协调性增强的结果，也许正好说明了，从执行起跳这个动作的角度来讲，人体的结构并非是最完美的，如果我们的手臂部分更加重一些，起跳就会更加快一些。当然要接受这个结论，对于人类来说并不是很难堪，因为就执行运动机能而言，大多数动物都比人类要强很多。
然后科学家们还研究了负重物的最佳重量，发现当负重物的重量在2公斤到9公斤之间时，都能够起到类似的助推作用，而令人称奇的是，目前所发掘出土的古代手持负重物的重量，都正好是处于2公斤到9公斤这个范围之间！现在唯一残留的疑问，就是属于古希腊奥林匹克的那种立定跳远项目，究竟是如何发展为今天的有助跑动作而没有负重物的跳远项目的？这个问题应该不属于科学家的工作了，只有留给历史学家们来完成了。
快三千年之后，我们由于古画与实物的提示，借助于科学的研究，才重新发现了这种人类用来弥补自身运动机能缺陷的方法，使得我们不能不赞叹古希腊人的智慧，尽管他们也许完全只是从经验里面摸索到了这个规律，但是我们也还是不能不对古希腊人表达格外的崇敬，因为他们用自己的大脑，向狮子猎豹之类的运动机能发达型动物，显示了作为人的尊贵之所在。