Le record du 200 m d'Usain Bolt n'a pas été battu depuis dix ans et celui de Florence Griffith Joyner depuis plus de trente ans. Et si le secret derrière les records était d'utiliser les mathématiques ? Grâce à un modèle mathématique, Amandine Aftalion, Chercheur CNRS au Centre d'analyse et de mathématiques sociales (CNRS/EHESS), et Emmanuel Trélat, un chercheur de Sorbonne Université au Laboratoire Jacques-Louis Lions (CNRS/Sorbonne Université/Université de Paris) ont prouvé que la géométrie des pistes d'athlétisme pouvait être optimisée pour améliorer les records. Ils recommandent de construire des lignes droites plus courtes et des rayons plus grands à l'avenir. Ces conclusions seront publiées dans Science ouverte de la Royal Society le 25 mars, 2020.

Maintenant, il existe trois conceptions de pistes qui peuvent être certifiées par World Athletics :des pistes standard (constituées de lignes droites et de demi-cercles) et deux types de pistes à double virage (où le double virage est constitué de trois arcs de deux rayons différents). Il est généralement admis dans la communauté sportive que la piste standard est la plus rapide et qu'il n'y a aucune chance de battre un record sur une piste à double virage. Des pistes en double virage ont en effet été conçues pour accueillir un stade de football ou de rugby, et le principal inconvénient est que les coudes ont un rayon de courbure plus petit. Par conséquent, la force centrifuge est plus importante et les pistes à double courbure sont plus lentes. Les arènes multisports ne sont donc pas adaptées aux records sportifs et il y a un inconvénient majeur à être sur les couloirs intérieurs.

Le modèle mathématique développé par Amandine Aftalion et Emmanuel Trélat couple mécanique et énergétique, en particulier la consommation maximale d'oxygène (VO 2 ^max ) et l'énergie anaérobie, en un système d'équations différentielles qui combine la vitesse, accélération, force de propulsion, neurone avec des paramètres de coûts et d'avantages afin de déterminer la stratégie optimale pour organiser une course.

Puisque ce modèle optimise l'effort pour produire la meilleure course, il permet de calculer la géométrie optimale d'une piste et de prédire l'écart des records en fonction de cette géométrie et du type de voie. Pour les pistes standards, cela montre que des lignes droites plus courtes et des rayons de courbure plus grands pourraient améliorer le record de 200 m éventuellement de 4 centièmes de seconde. La contrainte d'accueil d'autres sports peut être satisfaite en optant pour de nouvelles pistes avec des lignes droites horizontales plus courtes et des petites lignes droites verticales. La recommandation des chercheurs est de privilégier de telles pistes à l'avenir afin d'améliorer les performances des coureurs.

Ils adaptent leur modèle aux courses hippiques avec le soutien de l'AMIES.