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La natación de competición se disputa en cuatro estilos, cada uno con sus propias reglas. La libre (crol) es la más rápida y permite cualquier técnica, por lo que los nadadores usan universalmente el crol. La espalda se nada boca arriba con tracción alterna de brazos y es el único estilo que se inicia en el agua. La pecho usa una patada de rana y tracción de brazos simultáneas y simétricas y es la más lenta y técnica. La mariposa presenta una recuperación simultánea de ambos brazos por encima del agua sobre una patada de delfín y es la segunda más rápida pero la más agotadora. El combinado individual combina los cuatro en el orden mariposa, espalda, pecho, libre. Ordenados por ritmo de récord mundial en 100 m, los estilos van libre, mariposa, espalda, pecho.

Según cualquier medida objetiva, es Michael Phelps. El estadounidense ganó 28 medallas olímpicas, 23 de ellas de oro, en cinco Juegos entre 2000 y 2016, incluidos ocho oros récord en Pekín 2008, y estableció 39 récords mundiales y 26 títulos mundiales. Ningún otro nadador se acerca en palmarés de carrera, y su versatilidad en mariposa, libre y combinado individual es inigualable. El debate por el segundo puesto es más animado: Katie Ledecky tiene una candidatura como la nadadora más dominante de la historia en una sola disciplina, la libre de fondo, y los siete oros con récord mundial de Mark Spitz en Múnich 1972 siguen siendo históricos. Pero el primer puesto está resuelto sin discusión seria.

La libre (crol frontal) es la más rápida porque minimiza la resistencia y mantiene al menos un brazo generando propulsión casi de forma continua. La recuperación alterna de brazos por encima del agua permite al nadador mantener una fuerza hacia adelante casi constante mientras el cuerpo rota sobre su eje longitudinal, permaneciendo plano y alineado. La patada batida es compacta y produce poco frenado. En cambio, la pecho y la mariposa tienen fases de deslizamiento y recuperación sin propulsión y un mayor movimiento vertical que crean resistencia, y la espalda, aunque eficiente, sacrifica la posición ideal de cabeza y cuerpo. Técnicamente, las pruebas de libre permiten cualquier estilo, pero todos nadan crol porque es medible y demostradamente la forma más rápida de avanzar en el agua. El récord mundial masculino de 50 m libres es de 20,91 segundos.

Tras la salida y cada viraje, un nadador puede recorrer distancia bajo el agua, normalmente con una patada de delfín alineada, pero la cabeza debe romper la superficie a más tardar en la marca de los 15 metros en libre, espalda y mariposa. Permanecer sumergido más allá de los 15 metros es descalificación inmediata. La regla existe porque la patada de delfín bajo el agua puede ser más rápida que nadar en superficie; en 1988 algunos nadadores de espalda corrieron casi un largo entero sumergidos, impulsando al deporte a limitar la fase. Hoy la emersión bajo el agua es una de las habilidades más importantes de la natación, y los atletas que dan la patada más rápida hasta los 15 metros y emergen de forma más eficiente ganan con frecuencia. La pecho se rige en cambio por su propia regla de una única tracción bajo el agua.

En 2008 y 2009 los fabricantes introdujeron trajes de cuerpo completo hechos de poliuretano y otros materiales no textiles que atrapaban aire, añadían flotabilidad y recortaban drásticamente la resistencia, haciendo a los nadadores efectivamente más rápidos sin ningún cambio en su condición física. El efecto fue tan extremo que 43 récords mundiales cayeron solo en los Campeonatos del Mundo de Roma 2009, y las carreras se convirtieron en parte en una competición tecnológica. La FINA prohibió los trajes no textiles y de cuerpo completo a partir de 2010, restringiendo a los nadadores a trajes textiles que cubrían áreas limitadas. Muchos récords de 2009 sobrevivieron durante una década porque los nadadores humanos no podían igualar la ventaja artificial, dejando esas marcas como una cicatriz estadística en el libro de récords que los atletas modernos apenas ahora están borrando.

Curso largo se refiere a una piscina de 50 metros, curso corto a una de 25 metros. Los Juegos Olímpicos y los principales Campeonatos del Mundo son de curso largo, considerados el estándar principal del deporte; los Campeonatos del Mundo en Curso Corto, separados, y muchas competiciones de la Copa del Mundo usan piscinas de 25 m. Los tiempos de curso corto son en general más rápidos porque el número duplicado de virajes permite a los nadadores pasar más tiempo de la carrera en la rápida fase de patada de delfín bajo el agua y ganar velocidad en cada pared. Los récords mundiales se registran por separado para las dos longitudes de piscina. La natación universitaria estadounidense añade un tercer formato, 25 yardas, usado solo a nivel doméstico, por lo que los tiempos universitarios de EE. UU. no son directamente comparables con las marcas internacionales.