文/張 杰

陳式太極拳集健身性、技擊性、藝術(shù)性于一身，具有剛?cè)嵯酀?jì)、快慢相間、螺旋纏繞、蓄發(fā)并用、沾黏連隨、周身一家、松活彈抖、技擊性強(qiáng)等獨(dú)有的特征，融合了中國(guó)傳統(tǒng)易學(xué)、養(yǎng)生學(xué)、兵法、中醫(yī)學(xué)等學(xué)科。本文著重從作用力與反作用力、慣性定律、合力、力矩、能量轉(zhuǎn)化、杠桿原理、平衡原理、動(dòng)量定理、摩擦學(xué)、圓形定理十個(gè)方面分析陳式太極拳中的力學(xué)原理。

1.作用力與反作用力

牛頓第三定律：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上。

這一定律運(yùn)用在技擊的實(shí)踐中，不管是出拳還是出腿都要有蹬地的動(dòng)作，蹬地力量有多大，地面的反作用力就有多大，這樣使出的招法才具有更大的威力。在陳式太極拳最主要的步法弓蹬步中，要求前腿的大腿與小腿成直角，起支撐作用，后腿蹬地、扣腳使兩腳平行。行功時(shí)腳要五趾抓地，涌泉空虛，而且不能隨意亂動(dòng)。正所謂“其根在腳，發(fā)于腿，主宰于腰，發(fā)于脊背，達(dá)于肩臂，形于手指”，對(duì)方的力量作用到我的身上時(shí)，我借助大地的反作用力，最終將其力量反作用于對(duì)手身上。只有腳蹬地借助大地的反彈力，才能獲得人體的力源。

2.慣性定律

牛頓第一定律(即慣性定律)反映了物體具有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，在不受外力或受外力的合力為零時(shí)物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。慣性是物體的固有屬性，它與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。慣性的大小僅與物體的質(zhì)量有關(guān)，物體質(zhì)量越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變，即慣性越大。

在陳式太極拳推手和技擊中，我方通過(guò)假動(dòng)作或技法誘使對(duì)方發(fā)力后，可利用慣性定律突然撤去該力，從而使對(duì)方身體受慣性的支配，不由自主地繼續(xù)順著其發(fā)力方向位移而失去平衡，我則可以利用對(duì)手調(diào)整控制重心的時(shí)機(jī)，使用各種技擊方法制服對(duì)方。

3.力的合成

在力學(xué)上，作用于物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力可以合成為一個(gè)力，合力也作用于該點(diǎn)，合力的大小和方向由兩分力為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊行的對(duì)角線決定，遵循力的平行四邊形法則。在圖1中，F(xiàn)1、F2為分力，F(xiàn)3為合力。

武澄清講：“四兩撥千斤，合即撥也。此字能悟，真有夙慧者也?！瘪R虹先生講，要撥開(kāi)千斤來(lái)力，先合住它，而后順著它，順其勢(shì)，借其力，在順?biāo)熘屑右稽c(diǎn)自己的力，撥開(kāi)它，使之落空，就可以以小力勝大力。通常講“誰(shuí)能合，誰(shuí)能贏”，便是這個(gè)道理。

在太極拳技擊中，如圖2，當(dāng)對(duì)方向我施加一個(gè)力F1時(shí)，我調(diào)整身勢(shì)，同時(shí)向?qū)Ψ绞┘恿硪粋€(gè)力F2，在這兩力的作用下會(huì)產(chǎn)生一個(gè)合力F3，力的方向沿平行四邊形的對(duì)角線方向。這個(gè)合力將改變?cè)瓉?lái)對(duì)方施加于我的力的方向，以化掉對(duì)方的力，同時(shí)我可以在合力的方向再施加力，使最后的合力牽引對(duì)方離開(kāi)原來(lái)的位置。由圖1可以看出，F(xiàn)1和F2的夾角越小，合力F3越大。因此我方施加力時(shí)，盡量沿著對(duì)方力的方向，把二力的夾角減到最小，從而形成更大的合力，以破壞對(duì)方的平衡，達(dá)到“引進(jìn)落空”的目的。

4.力矩旋轉(zhuǎn) （力偶）

在力學(xué)上把兩個(gè)大小相等、方向相反的平行力，稱為“力偶”。力偶能使物體轉(zhuǎn)動(dòng)或改變轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。圖3中F1、F2為一對(duì)力偶。力矩M是描述物體轉(zhuǎn)動(dòng)效果的物理量，物體轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，肯定受力矩的作用。力矩(M)=力(F)×力臂(L)，通過(guò)公式可以知道，要使對(duì)方發(fā)生傾側(cè)，就要想辦法增加力或力臂。

在太極拳的技擊中，如對(duì)方左手擊我右胸，我右胸應(yīng)順其來(lái)手的方向轉(zhuǎn)身避讓，使對(duì)方不受我身阻力而繼續(xù)前進(jìn)，同時(shí)我立即以左手擊對(duì)方的右胸，無(wú)須用力很大就能使對(duì)方身體發(fā)生旋轉(zhuǎn)，隨即在對(duì)方的力勢(shì)上或化或打，或化打并用，以使對(duì)方身體發(fā)生傾側(cè)，然后趁勢(shì)加力于對(duì)方身上。

在太極拳單鞭一式動(dòng)作五中，先走左肩靠，再左膝里扣（或外擺），同時(shí)右肘向外擊。主要用法是：當(dāng)敵向我襲來(lái)時(shí)，我用左腳將敵人右腿套住配合左肩里扣外翻，敵人向右旋轉(zhuǎn)引化或要退步時(shí)，我乘勢(shì)用左肘向敵胸部擊去，或以臂手勁外碾擊向敵人胸頭，左腿與左肩一個(gè)往里、一個(gè)往外形成對(duì)稱剪切勁，以擊倒敵人。

5.能量轉(zhuǎn)化定理

在只有重力或彈力對(duì)物體做功的條件下(或者不受其他外力的作用下），物體的動(dòng)能和勢(shì)能（包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變，這個(gè)規(guī)律叫做機(jī)械能守恒定律。在陳式太極拳中，主要實(shí)現(xiàn)勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化，將人體的重力勢(shì)能或彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，以達(dá)到鍛煉人體機(jī)能或技擊的目的。

這種能量的轉(zhuǎn)化在陳式太極拳中表現(xiàn)得最為明顯，特別是發(fā)勁時(shí)的“松活彈抖”。松活彈抖發(fā)勁是在周身放松的基礎(chǔ)上，由大腦指揮，以腰脊為總樞紐，結(jié)合丹田帶動(dòng)，以螺旋彈抖的形式調(diào)動(dòng)全身力量節(jié)節(jié)貫穿，集中到一個(gè)發(fā)射點(diǎn)上，一瞬間以迅雷不及掩耳的速度從肢體的某一部分爆發(fā)出來(lái)，產(chǎn)生巨大威力。例如掩手肱捶第五個(gè)動(dòng)作中，左手逆纏下沉略向里后，右拳貼胸下逆纏里旋、沉肩、墜肘，里勾腕，再逆纏上翻，這是吸氣蓄勢(shì)，動(dòng)作沉穩(wěn)；隨即左轉(zhuǎn)螺旋上升，右胯松，右腳逆纏向右后蹬，左掌半虛握拳逆纏，向左后下偏外發(fā)勁，右拳逆纏由左肘下向前略偏右發(fā)松活彈抖勁。陳式太極拳中的“欲開(kāi)先合，欲左先右，欲放先收”，就是通過(guò)蓄勢(shì)將彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

6.杠桿原理

杠桿原理亦稱“杠桿平衡條件”。要使杠桿平衡，作用在杠桿上的兩個(gè)力的大小跟它們的力臂成反比，即動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，用代數(shù)式表示為F1×L1=F2×L2，其中，F(xiàn)1表示動(dòng)力，L1表示動(dòng)力臂，F(xiàn)2表示阻力，L2表示阻力臂。杠桿的三要素為力點(diǎn)、支點(diǎn)、重點(diǎn)，支點(diǎn)離重點(diǎn)愈近，離力點(diǎn)愈遠(yuǎn)，起重時(shí)愈省力；反之，支點(diǎn)離重點(diǎn)愈遠(yuǎn)，離力點(diǎn)愈近，起重時(shí)愈費(fèi)力。

7.平衡原理

物體有三種平衡狀態(tài)：穩(wěn)定平衡，不穩(wěn)定平衡和隨遇平衡。物體的重心越低，底面積越大，平衡性越高。

練武者大多要練樁功，有的還要練沉氣功夫，運(yùn)用時(shí)可以降低重心來(lái)提高自己的穩(wěn)定性。但是人兩腳所占的面積是有限的，相應(yīng)來(lái)說(shuō)穩(wěn)定性也是有限的，因此僅僅靠降低重心而不知彌補(bǔ)底面積上的不足，還是很難保持身體的穩(wěn)定。陳式太極拳中，從預(yù)備式到收勢(shì)總是以上身為軸，立身中正，虛領(lǐng)頂勁，而重心又是偏于一腳，虛實(shí)互換，輕沉兼?zhèn)?，靠?jī)赡_的隨時(shí)變換虛實(shí)以適應(yīng)身體穩(wěn)定的需要，也就是底面積時(shí)時(shí)隨重心移動(dòng)而變動(dòng)，這可以理解為增大了底面積(穩(wěn)定性提高了)，保持了動(dòng)態(tài)平衡。

陳式太極拳中的步法多是“八不八，丁不丁”的斜行步，凡左腳站成外開(kāi)型，右腳腳尖要里扣，形成兩腳斜行平行步，同時(shí)兩腳前后不是站在同一豎線上，而是騎著一條線進(jìn)退。這樣一是可使步法進(jìn)退靈活，二是能使支撐面的有效面積盡可能達(dá)到最大。根據(jù)人體力學(xué)，兩腳平行、五趾抓地能保持人體最好的平衡。

陳式太極拳習(xí)練時(shí)要求走低架，因?yàn)樽叩图軙r(shí)下肢運(yùn)動(dòng)量大，持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間鍛煉能掌握“活樁式”的低架子，自然做到全身放松、上身中正安舒、沉肩墜肘、含胸塌腰、屈膝松胯、意注丹田、氣沉丹田、五趾抓地、涌泉穴虛。從技擊上講，這種上輕下沉、重心下移的練法，有利于穩(wěn)固下盤(pán)，必泰然“使人若不倒翁”，從而保持自己的平衡。

8.動(dòng)量定理

動(dòng)量定律：物體在時(shí)間T內(nèi)動(dòng)量的變化量等于物體所受合外力的沖量，F(xiàn)t=MV1-MV0，其中V1指變化后的速度，V0是變化前的速度。

習(xí)外家拳的人用拳擊人出手快、力量大，由動(dòng)量定理可知，用這種拳法擊人盡管作用力F很大，但由于作用時(shí)間極小，被擊中的對(duì)手本身獲得的速度也就很小，因此往往只能打痛被擊中部位，卻很難將其擊倒、打翻在地，給對(duì)手造成的威脅相應(yīng)較小。而太極拳則取長(zhǎng)避短，利用走、黏等技法，拿住對(duì)方手臂之后不是立即松開(kāi)而是繼續(xù)加力，而是將力較長(zhǎng)時(shí)間作用于對(duì)手身上，由F△T=M△V不難得出，這時(shí)對(duì)手被動(dòng)獲得的速度△V較大，其被擊出或打翻在地的可能性也較大，受到的損傷也較大，因而加強(qiáng)了技擊效果。陳照奎先生講“來(lái)之歡迎，去之歡送”，舍己從人，隨曲就伸，不丟不頂，就是讓Ft起作用。

9.摩擦原理

根據(jù)摩擦定律，最大靜摩擦力的方向與相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)相反，摩擦力的大小與兩物體間的正壓力大小成正比，即Fmax=F×N。正壓力N是由自身體重和外界施于物體的法向分力組成，因而要使最大靜摩擦力Fmax增加，就要使對(duì)方施加于我身之力轉(zhuǎn)為法向分力，這樣可以增大最大靜摩擦力，自己才站得穩(wěn)。

不論是在推手中還是技擊中，要想方設(shè)法將對(duì)方施于我身之力，通過(guò)調(diào)整姿勢(shì)、坐腰轉(zhuǎn)胯、含胸拔背、氣沉丹田，轉(zhuǎn)化為我的法向壓力，從而增大自己的靜摩擦力，使自己站得更穩(wěn)，處于順勢(shì)，立于不敗之地。

“下塌外碾”是陳式太極拳中非常重要的一個(gè)手法，當(dāng)我方手搭到敵人身上，不論哪個(gè)部位，不論何種勁，都先向下沉，連意念力都沉到敵人的腳跟上，然后走一個(gè)向外下弧線發(fā)勁，從整體上形成一個(gè)向下、向外、沉乎乎的弧形滾動(dòng)勁，迫使敵方拔根，減小其法向壓力，從而使其靜摩擦力減小，迫使敵方失去平衡。

10.圓形定理

陳式太極拳不論動(dòng)作大小、快慢，都要求做到非圓即弧、觸處成圓。陳照奎先生把人的腰和丹田部位比作輪子的主軸，只有保持軸心（或圓心）的中正，旋轉(zhuǎn)的輪子才能穩(wěn)定有力。軸心（或圓心）擺動(dòng)，身體左歪右斜，必定降低軸心的立體螺旋力量，人體易失平衡，對(duì)健身和技擊都不利。

陳鑫《太極拳圖譜》講：“至疾至迅，纏繞回環(huán)，離形得似，何非月圓，精練已極，極小亦圓?！薄霸叫⌒〉?jīng)]有圈時(shí)，應(yīng)歸太極真神妙。”拳諺云：“要想拳練好，先把圈練小?！本毜交常珮O拳就成了有圈不見(jiàn)圈，在同一個(gè)弧線中完成化和打，一氣呵成沒(méi)有停頓，積全身之力發(fā)于一點(diǎn)勢(shì)不可擋。圓弧形和螺旋形轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、不滯不澀、變化多端，可隨身體的任何一個(gè)小小的扭轉(zhuǎn)而改變招法，所以在用招時(shí)不易落空，破招時(shí)易于防守。陳式太極拳之所以能變被動(dòng)為主動(dòng)、后發(fā)而先至，正是身體各個(gè)關(guān)節(jié)巧妙運(yùn)用圓形定理的結(jié)果。