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由于中国、澳大利亚和日本等国家的冲击,往届美国、俄罗斯、德国世界三强称霸的格局已在本届雅典奥运会出现了显著变化。以往许多被这三家夺得的奖牌现在已越来越多地流入了包括中国在内的其他许多代表团囊中。而中国冲击世界第一集团的趋势早在四年前的悉尼奥运会上便已突显出来,本届则更加明显。虽然本届奥运会前,中国代表团一直保持了低调,目标只是争取排在第二集团前列,但通过赛场上的竞争,上届已经进入金牌数和奖牌数三甲行列的中国本届又进一步,不仅超过了以往三强中的俄罗斯和德国,而且大踏步地迫近了世界体坛第一强国美国。在最终奖牌榜上,美国最终以35枚金牌、39枚银牌和29枚铜牌,奖牌总数103枚的成绩列总成绩第一位。而中国以32枚金牌、17枚银牌和14枚铜牌,奖牌总数63枚的成绩列第二位。最近几届奥运会上一直与美国分庭抗礼的另一世界体育强国俄罗斯以27枚金牌、27枚银牌和38枚铜牌,奖牌总数92枚的排名第三。
雅典奥运会田径赛中未出现以往几届中一人夺取多枚奖牌的超级明星。获金牌最多的选手也只得了两枚,他们是英国的凯莉•霍尔姆斯(女子800米、1500米)和摩洛哥的希查姆•埃尔•盖鲁伊(男子1500米、5000米)。曾在四年前的悉尼奥运会上独得5枚奖牌的美国女子短跑选手马里昂•琼斯本次在个人项目中,只有跳远一项进入了决赛,但也仅获第五名。她还参加了女子4×100米接力的比赛,但美国队由于一次交接棒的低级错误而被取消了比赛资格。直到本届奥运会开幕前夕,她还因涉嫌服用了违禁药物而在接受调查,以至有些运动员都认为她甚至不应该参赛。
美国和俄罗斯是本届奥运会田径比赛的最大赢家,分别获得了8枚和6枚金牌。美国的金牌主要来自男子项目和短跑项目。在引人注目的男子100米比赛中,三名进入决赛的美国运动员均跑进了前四名,而且成绩都在9秒90以内,其中夺冠的朱斯汀•加特林成绩为9秒85。在八位选手旗鼓相当的决赛中,有五名选手跑进10秒以内,前四名成绩均在9秒90以内,这在历届奥运会的百米决赛中还是首次。
与美国相反,俄罗斯获得的田径金牌则大多来自女子项目和田赛项目,由女选手获得的金牌多达5枚。叶莲娜•伊辛巴耶娃和斯维特兰娜•费奥法诺娃包揽了女子撑杆跳高项目的金牌和银牌。塔吉扬娜•列别杰娃不仅获得了自己主项女子跳远的金牌,还获得了三级跳远项目的铜牌。
波兰36岁的老将罗伯特•科热尼奥夫斯基续写着传奇,连续第三次夺取男子50公里竞走的冠军。而在他之前,奥运会历史上甚至没有一人能连续两届获得这个项目的冠军。多米尼加共和国的菲利克斯•桑切斯在男子400米栏比赛中获胜,为本国夺取了历史上的第一枚奥运会金牌。他的胜利使多米尼加全国为之欢腾。巴哈马选手托尼克•威廉姆斯-达灵在女子400米比赛中击败墨西哥的埃娜•格瓦拉,夺取了本国在奥运会上的第一个个人项目冠军。同样是在田径比赛中,喀麦隆运动员也实现了突破,弗朗索瓦•埃托内-姆邦戈在女子三级跳远比赛中夺冠,不仅成为第一位夺取奥运会金牌的喀麦隆女选手,也为本国首次获得了奥运会个人项目的金牌。