[分享][转帖]金庸武侠小说神奇武功的科学考证

ljkyyp

作者简介：杨亚平（1976），女，陕西宝鸡人，硕士研究生。电子信箱：ljkyyp@.163.com

金庸武侠小说神奇武功的科学考证
刘纪康 ，杨亚平

1 陕西省汉阴县汉阴中学 ， 陕西 汉阴 725100
2 陕西师范大学物理学与信息技术学院，陕西 西安 710000

摘要：本文试图用一种诙谐的方式，来解释论证武侠小说里的经典武功。

一凌波微步
所属小说：《天龙八部》
高手姓名：段 誉
所属门派：逍遥派
武功类别：轻 功
原著品评：‘凌波微步’走得纯熟，纵然疾行，气息也无所窒滞。跨步时“仿佛兮若轻云之蔽月，飘飘兮若流风之回雪”，“辣轻躯以鹤立，若将飞而未翔”，“体迅飞凫，飘忽若神”，“动无常则，若危若安。进止难期，若往若还”。

物理学分析：
在武侠影视剧中，我们经常能见到轻功非凡的“大侠”在水面上“疾步如飞”的场面，但现实中的人们必须得承认，生活中的“大侠”再有本事，也不可能真的能在水上疾步如飞。人在水面行走不掉下去的条件是：必须有向上的力来平衡重力。

生物学佐证：
一些蜘蛛和昆虫可以在水面行走，主要是因为它们体重很轻，不足以大过液面表面张力，液体的表面张力可以平衡重力。而人的体重太大是液面表面张力无法平衡的。
在自然界中有一种蜥蜴小的不到2克重，大的体重超过200克，但无论大小，它们都具有只用后肢在水上飞跑的能力，速度可以达到每秒钟1.5米，能在水面连续跑4.5米左右，然后前肢沉入水中，变成游泳姿势。如果你见到一只蜥蜴非常从容地从水面上跑过，你一定会大吃一惊：我不是在做梦吧？这个东西怎么能在水上跑而不会沉下去呢？蛇怪蜥蜴(basilisk lizard)是蜥蜴中的大明星，就是因为它有一种“特异功能”，可以在水面上疾步如飞———无论是平静的湖面，还是流动的小溪，这个小东西都能如履平地。人类很早就注意到这个奇怪现象，也一直在探索这个秘密，然而在相当长的时间里，始终不得其解，只能到《圣经》里去找原因。过去的人认为，是上帝赋予了蛇怪蜥蜴这种能力，因此，蛇怪蜥蜴获得了另外一个名字———“耶稣蜥蜴（Jesus Lizard）”。
随着现代科学的发展，尤其是仿生学的飞速发展，科学家们对蛇怪蜥蜴的这一独特本领更加感兴趣：如果破译了蛇怪蜥蜴水上飞的秘密，研制出可以水上飞的机器人，那该有多大用途啊！现在，科学家终于揭开了谜底。在对比研究中，美国科学家发现，蛇怪蜥蜴的脚掌底部有类似于叶子一样的悬垂物。，在陆地上行走时，这些悬垂物就收起来，可是，一旦遇到危险，跑进水里的时候，这些悬垂物就张开，使脚掌与水面的接触面积大增。
仅凭这一点，蛇怪蜥蜴仍然不可能在水面上跑的，它们肯定使用了独特的水上行走技术。
科研人员将蛇怪蜥蜴在水面跑的全过程用高速摄像机拍了下来。
哈佛大学有机与进化生物研究生托尼娅·赫塞和她的导师乔治·劳德曾对蛇怪蜥蜴做了水上拍照实验。他们在水池里放入一些可反光的玻璃微粒，用灯光一照，这些微粒就会闪光。然后将蜥蜴放入池中，将它在水面跑的全过程用高速摄像机拍下来。由于水里有玻璃微粒，所以他们可以更清楚地观察蜥蜴在水上跑的动作，计算出蜥蜴后肢踩水时产生的力。
录像显示，蛇怪蜥蜴在水上跑的每一步动作可以分成三部分：拍击、扑打、还原。
通过拍照实验，科学家发现，当蛇怪蜥蜴拍击水面时，脚主要是垂直运动；扑打时，脚主要向后运动；而在还原过程中，脚抬起，离开水面，回到下一步的开始动作。在这些阶段，蜥蜴需要产生出足够的力，才能保证它跑在水面上，同时身体直立。
蛇怪蜥蜴的脚向下拍击水面，迫使水下沉或从脚下流走，这个动作产生了一个支撑力，这个支撑力足以使蜥蜴的脚掌向后扑打时将蜥蜴的身体支撑在水面上。而腿向后扑打又产生了使它前进的力。这种蜥蜴有高超的水面行走技术，能产生一种类似于斜面支撑力的强大力量使它保持在水面上。
“我们曾经预料它们产生足够的力量使其可以在水面上奔跑。但是，我们没料到的是，它还能产生一种躯体中部横向的力量。这个力量可以很好地支撑蜥蜴的躯体侧面，使它不会在水面‘翻船’。”赫塞说。
就像人们在柔软的平面，比如在沙地上跑步时一样，身体有向前倾倒的趋势，蜥蜴也有这样的前倾趋势，必须另有某种机制能让它保持平衡。这就是中部向两侧的支撑力发挥作用的所在，这种力几乎和向正上方的力一样大，这些力共同作用使它得以具有水上飞的绝活。 蜥蜴在水上疾跑有点像我们骑自行车，如果你不蹬踏板，自行车就会慢慢地停下来，你就会翻倒在地。如果蜥蜴不在水面上快跑的话，它也会翻倒的。所以，他们需要的就是在跑动过程中保持身体稳定的力。
只要我们人类能够足够快的向下蹬地，就可以使水给我们一个足够大的支持力，但是这个速度是人的身体机能达不到的，不过人类可以借助发明出的机械，到那一天，人类在水面上健步如飞也就没有什么奇怪的了。

二大力金刚掌
所属小说：《天龙八部》
高手姓名：玄慈方丈
武功来历：少林七十二绝技之一
武功类别：外家硬气功
原著品评：玄慈一掌打在铜镜之上，只震得乔峰右臂隐隐酸麻，镜周屏风碎成数块。铜镜被玄慈方丈那一拳打得碎成数十块。玄慈适才所出那一掌是少林七十二绝技之大力金刚掌，实是毕生功力之所聚，又叫“一拍两散”，所谓“两散”，是指拍在石上，石屑四“散”、拍在人身，魂飞魄“散”。

物理学分析：我们在现实生活中看到，专门训练过的人能用手掌劈开砖头。那么，人类能不能用一双肉掌，把比砖头坚硬的多的金属打成碎片呢？让我们先来弄清楚一个概念——金属硬度。
　 金属硬度表示金属的软硬程度。在古代，人们就用软硬的概念来品评金属，还用金属互压、异物压入或划伤等原始方式来比较研究金属的软硬。至19世纪中叶，钢铁应用日趋广泛，硬度测试方法和设备的研究也广泛展开；到本世纪20年代前后，各种硬度测量方法相继问世，硬度测试越来越简便易行，常用于材料质量控制和试验研究。硬度试验可分静态法和动态法两类。
　　布氏硬度是最常用的静态压入硬度。测定方法系用规定负荷（P）均匀平稳地将一定直径 (D)钢球垂直压入受试金属平整光滑的表面，停留规定时间后，卸荷并测量试样上弹性恢复后的球面压痕直径(d),代入公式算出单位压痕面积上的平均压力，即得所求硬度值。 但由于布氏压头为钢球，刚度较低，不能用于硬度太大的材料，且因压痕大而较深,一般不宜用于测定薄材和成品部件。
　　维氏硬度是另一种静态压入硬度，特别宜于测试硬度较大的淬火回火部件和材料以及各种渗层和覆层。测试时采用对面夹角136°的正四棱锥金刚石压头,施加5～1000kg负荷（P），压入金属，测量出压痕两对角线（d），然后代入公式算出硬度值。
静态硬度值，只能反映金属在承受静态负荷时的能力。
　　锤击布氏硬度是另一种动态硬度。其测试方法是将与受试金属硬度相似的标准硬度棒插入硬度计中，使钢球压头分别抵紧试件和标准棒，并用手锤击打施力杆一次，然后测量试件和棒上的压痕直径，用公式算出一定条件下金属的布氏硬度值。该种硬度值的大小和手锤击打的速度大小有关，速度越大，同种金属的动态硬度越小，金属越容易被压入破坏。
不同的硬度值适用条件不同，不能互相换算。
人的肉掌要想击碎金属，在人的手掌自身硬度不能很大的前提下，只能是使金属的动态硬度足够小，也就是说要有非常快的击打速度。

生物学佐证：
有一种热带的螳螂虾，它身体下面的第二节长着一对酷似螳螂的大螯，属于节肢动物门，甲壳亚门 ，软甲纲，口足目。它背腹扁平、全身披盔戴甲，，色彩斑澜，十分好看。性喜生活在珊瑚礁海域的潮间带。平时穴居于泥沙质的浅海底，常只露出头用来观察敌情，伺机捕食。每当猎物靠近便伸出双钳，迅速出击，只听“喀嚓”一声便可将猎物一分为二，即使遇到的是坚硬的贝类，那也没问题，一个快速直拳 ，“嘭”就把贝类当场击碎，肚破肠流，死无全尸，成了拳下亡魂。这种螳螂虾有惊人的敲击力，足以将水族箱的钢化玻璃敲破。这种螳螂虾的大螯并不比其他虾蟹类的更坚硬，人类将它们捕获当成食物，照样可以用自己的牙齿咬开它。螳螂虾为什么能这么厉害呢？答案是因为它快，它可在10万分之一秒内将大螯弹射出去，相当于0.38口径的手枪子弹射出的速度，这个速度在水生动物中排名第一。因为快所以冲击力大，最高冲击力可达600牛顿，瞬间由摩擦产生的高温能让周围的水冒出火花。
人类如果能使自己击出的手掌达到子弹的速度，也能“开碑碎铁”，但是这个速度超出人体极限5到6倍。不过人类制造的各种锻轧机械，是任何“超级大力金刚掌”都无法比拟的。
参考书目 ：
1金庸，《天龙八部》，百花文艺出版社，1987。
2中央电视台，《人与自然》，2006年7月第5期。
3S.R.Williams,Hardness and Hardness Measureme- nts,ASM,Cleveland,Ohio,1942.
4D.Landau，Hardness，The Nitralloy Corporation,NewYork,1943.
5E.D.Harmer,The Testing and Inspection of Engineering Materials,McGraw-Hill,New York,1964.

缺月疏桐

这个论文挺搞啊！

有没有人考证下

梁羽生书中动不动就用一下的《天魔解体大法》

江中之湖

小说里的武功用句不大好听的话,叫:胡说八道加放屁~