春節(jié)檔電影《鏢人：風(fēng)起大漠》上映后，讓不少人又重新關(guān)注起中國(guó)武俠和古代兵器。大漠里策馬狂奔，長(zhǎng)刀一揮，近身纏斗，光看畫面就很過(guò)癮。和現(xiàn)代槍炮比起來(lái)，冷兵器打斗有一種特別直接的感覺(jué)，也更容易讓人看出招式和兵器本身的門道。比如，為什么刀砍起來(lái)更順手？為什么槍在古代地位這么高？為什么弓弩能隔著老遠(yuǎn)還這么有威脅？這些問(wèn)題表面上是在聊古代兵器，實(shí)際上都能從力學(xué)里找到答案。

所以，我們想借著《鏢人》這波熱度，開(kāi)一個(gè)和中國(guó)古代兵器有關(guān)的連載系列，聊聊那些刀光劍影背后的力學(xué)門道。今天我們先從最基礎(chǔ)的說(shuō)起：槍、弓和甲胄。

槍為什么常被稱為“百兵之王”？

槍的厲害之處首先在于距離。實(shí)戰(zhàn)里，對(duì)手還沒(méi)碰到你，你的槍尖已經(jīng)先到了，這就是長(zhǎng)兵器天然占便宜的地方。尤其在陣列作戰(zhàn)中，誰(shuí)先把兵器送到對(duì)方面前，誰(shuí)往往就更容易搶到先手。

但槍的強(qiáng)，不只是因?yàn)殚L(zhǎng)。出槍時(shí)，人的手臂和肩膀其實(shí)是在帶著槍做轉(zhuǎn)動(dòng)，而槍尖離發(fā)力位置最遠(yuǎn)，所以同樣的動(dòng)作下，槍尖往往能獲得更高的線速度。所謂“線速度”，我們可以簡(jiǎn)單理解為：槍尖向前沖出的速度。速度越高，刺擊時(shí)的威力自然也越強(qiáng)。

再加上槍頭通常比較尖，接觸面積很小，同樣的力會(huì)集中在更小的范圍內(nèi)，于是形成更高的壓強(qiáng)。壓強(qiáng)越大，就越容易刺入目標(biāo)。所以，槍之所以被稱為“百兵之王”，不只是因?yàn)樗L(zhǎng)，而是因?yàn)樗丫嚯x、速度和受力集中這三件事有效地結(jié)合到了一起。

弓弩為什么在遠(yuǎn)處也能打出殺傷力？

如果說(shuō)槍是把人的力量直接送到目標(biāo)上，那弓弩的思路就不一樣：它不是立刻把力打出去，而是先把力量?jī)?chǔ)存起來(lái)，再在一瞬間釋放。

人拉弓時(shí)，肌肉做的功并不會(huì)馬上作用到目標(biāo)上，而是先儲(chǔ)存在弓臂里，形成彈性勢(shì)能。等到松手時(shí)，這部分能量會(huì)迅速釋放，推動(dòng)箭矢飛出去。弓弩高明的地方就在這里：人的肌肉雖然很難在極短時(shí)間里爆發(fā)出特別大的力量，但可以用更長(zhǎng)一點(diǎn)的時(shí)間慢慢把弓拉滿，把力量一點(diǎn)點(diǎn)積攢起來(lái)，再集中轉(zhuǎn)化成箭離弦瞬間的高速輸出。

而箭之所以能在較遠(yuǎn)距離上形成殺傷，不只是因?yàn)榧^鋒利，更因?yàn)樗w得快。速度越高，動(dòng)能越大；箭頭越尖，受力越集中，也就更容易形成穿透。弩則是在這個(gè)基礎(chǔ)上又往前走了一步。它把“上弦”和“發(fā)射”分開(kāi)：先上弦，把能量?jī)?chǔ)存好；瞄準(zhǔn)時(shí)，人不用一直和很大的拉力對(duì)抗，動(dòng)作會(huì)更穩(wěn)；最后再通過(guò)機(jī)械裝置完成釋放。這樣一來(lái)，弩的優(yōu)勢(shì)就不只是威力大，更在于它能讓發(fā)射更穩(wěn)定，也更容易保持一致。

甲胄是如何提供防御的？

很多人看古裝劇，會(huì)覺(jué)得甲胄的作用就是擋住兵器。如果用力學(xué)的眼光來(lái)看的話，甲胄其實(shí)是在想辦法改寫受力方式。

兵器要傷人，最有效的辦法就是把力量集中到很小的面積上，比如槍尖、箭頭、刀鋒。甲胄則反過(guò)來(lái)，它要做的是把這些集中起來(lái)的力重新分散開(kāi)，讓力量不要一下子全壓到人體某一個(gè)點(diǎn)上。受力面積一變大，局部壓強(qiáng)就下降了，穿透難度自然會(huì)上升。

除此之外，甲胄還有一個(gè)很重要的作用，就是拖長(zhǎng)受力時(shí)間。沖擊來(lái)得越快、越猛，人感覺(jué)就越重；如果甲片、皮革或者夾層能先發(fā)生一點(diǎn)變形、錯(cuò)動(dòng)、摩擦，就能把剛開(kāi)始那一下的沖擊稍微緩一緩。雖然傷害未必完全消失，但峰值會(huì)降低，人受到的打擊也就會(huì)輕一些。

這也是為什么有些攻擊明明沒(méi)刺穿甲胄，人還是會(huì)被打得很難受。因?yàn)閭Σ恢挥写踢M(jìn)去這一種。就算沒(méi)破甲，剩下的沖擊也可能通過(guò)甲體傳到身體上，造成鈍擊傷。因此，甲胄也不是無(wú)敵的，它只是盡量幫我們把傷害變小。

如果用一句話來(lái)總結(jié)古代戰(zhàn)場(chǎng)上最常見(jiàn)的這三種裝備，可以說(shuō)：槍搶先手，弓打遠(yuǎn)處，甲胄扛?jìng)?。它們看起?lái)各有分工，其實(shí)都圍繞著同一件事展開(kāi)：要么把力量更有效地送到對(duì)手身上，要么盡量不讓這些力量輕易落到自己身上。下一篇，我們把目光轉(zhuǎn)向幾種更有特點(diǎn)、看上去也更猛的兵器——流星錘、镋和槊，看看它們真正厲害的地方到底在哪里。