中国弓弩与“弹力”

中国人先知道的“弹力”

图 《西方为什么总是抄袭盗窃中国科技？》中的：“弹力”

弹簧

弹簧，在某些机器中，齿轮与弹簧每每联合运用。
过去以为螺旋弹簧是欧洲的发明，近年考古证明，中国早在战国期间就有螺旋弹簧。
片式弹簧和扭力弹簧为中国创制。

最原始的弓和弩便是一种异形弹簧。

20多年以前，曾长期认为中国古代无金属弹簧，弹簧是西方文明的产物。
近几十年的考古发掘表明，中国人早在春秋战国期间就制造了金属弹簧。

在湖北随县曾侯乙墓中、在襄阳和当阳两地的春秋末到战国中期的墓葬中，都出土了以金属丝绕成的螺旋弹簧，有的迄今尚有弹性。
在河北新乐、山西原平等地出土的战国墓中，还创造了金丝盘簧。
中国特有的锁簧和折叠式金属簧(又称“绷子”)得到普遍运用和发展。

而明代茅元仪在《武备志》中，则绘画出武器上起掌握浸染的齿轮与这种弹簧的联合装置，且称弹簧为「子」。
片式弹簧、尤其竹制弹弓在弓箭、纺织机器、捕鼠器等方面，均被广泛运用。

金属的弹性和弹性变形是随冶炼技能的发展而提高的。
古代中国人在铸造弹性刀剑上曾创造了天下之最。
宋代沈括曾记述过与他同时期的人所珍藏的几把宝剑，它们不仅削铁如泥，而且“用力屈之如钩，纵之铿然有声、复直如弦”。
个中一剑“可以屈置盒中，纵之复直”(《梦溪笔谈异事》)。

至于利用弹性变形的弓箭，中国更有悠久的历史。
距今30000年旁边的旧石器文化遗址中出土的石镞，便是利用弓箭的证明。
西周后期，弓的弹性变形被载入诗歌之中。
《诗小雅角弓》写道：“骍骍〔xin辛〕角弓，翩其反矣。
”大意是：装调好的角弓，总是以反其浸染力的方向弹回。

古代人不仅知道弹性变形，而且“弹力”一词也利用甚早。
唐代段成式在记述某人踢球时所用的“弹力五斗”(《酉阳杂俎前集诡习》)，便是最好的见证。

先秦期间，测定弓弩的弹力是宫廷作坊规定的制度之一。
《考工记弓人》记述弓箭制造技能中指出要“量其力”。
这表明当时已有丈量弓弩弹力的用具与方法。
许多文籍中也留下了丈量数据的记载。

如，《左传定公八年》说：“颜高之弓六钧”；《管子轻重甲》说：“十钧之弩”，等等。
令人惊异的是，在居延汉简中，内载弓弩弹力数值者达94处之多，其计量单位不仅准确到石、钧，有的乃至精确到斤、两。

现在的表述都是惊叹“这些丈量数值居然和当代力学中用以表示材料刚度(即材料抵抗变形的能力)的大小达到惊人的同等”，还不如说是当代力学源自于中国古代。
弓弩在中国利用良久了，而且发展为复合弓，弹性大，自然就须要丈量材料的刚度。

究竟如何丈量弓弩的刚度？宋应星在《天工开物佳兵弧矢》中写道：

“凡试弓力，以足踏弦就地，秤钩搭挂弓腰。
弦满之时，推移秤锤所压，则知多少。
”

宋应星称这个过程为“试弓定力”，并画图示之。
可惜，他的图中未画出“以足踏弦”的情景。
或者说，这只是丈量方法之一。

汉代以前，可能有更大略的方法。

例如：将弓弦放松，或另以一绳松弛地系在弓的两箫（两端）。
提起弓腰，在松绳中间挂上砝码或秤锤。
直到弓的变形达到这种情形为止：再加上砝码，弓干就会有折断的危险。

这便是我们现在所说的“弹性限度”。
此时，弦上所挂砝码的总重量，便是古代所说的“弓力”，即我们所说的刚度。
自然，还可以直接地将砝码分别挂在弓干的两箫，这更符合丈量弯弓刚度的物理意义。

正是在“试弓定力”的根本上，古人才会有“弹性定律”的伟大创造。
所谓弹性定律，便是指在一定弹性限度内，弹性物体在外力浸染下，其变形量的大小与浸染其上的外力成正比。
这一数学关系最早是由东汉经学家郑玄创造的。

图 《天工开物》绘“试弓定力”图

成书于春秋末的《考工记弓人》在阐述弓的制造时曾写道：“量其力，有三均”。
郑玄对此作出理解释：假定某弓的弓力胜任三石之重，此时其形变量为三尺。
若将其弓弦解开，以另一绳索松缓地系其两箫，并在该绳索中心加以重锤，其结果是：

“每加物一石，则张一尺。
”

唐代贾公彦又对郑玄的阐明作进一步阐述：

“乃加物一石张一尺，二石张二尺，三石张三尺。
”

可以说，他们既将弓的变形与其所受外力的正比关系讲得清清楚楚，又“假定了某弓的弓力胜任三石之重”，显然已考虑了弓的弹性限度，真是言简意赅。

巧合的是，在郑玄之后约1500年，英国科学家胡克(Hooke，Robert，西元1635-1703年)于1676年，在作弹簧实验时也“创造”了弹性定律。
他就其结果写道：

“在一定的弹性限度内，如果一个单位重量的重体把螺旋丝拉伸了某一个长度单位，那么二个重量单位的重体就能将它拉伸二个长度单位，三个重量单位的重体就能将它拉伸三个长度单位，如此类推。
”

胡克还将他的这个创造推广到金属、木材、石块、干土、毛发、肌肉、玻璃等物体。
这个弹性规律后来就被人们命名为“胡克定律”。
鉴于郑玄早于胡克约1500年创造了它，因此，有人建议应该将它称为“郑玄—胡克定律”。

为什么会有这种巧合呢？

西方的胡克居然说的和中国的郑玄非常类似，而中国古代早就知道弹力，并且还有测试弓力的工具和方法，而胡克依据的什么办法得到这个数据呢？当时的英国有度量衡吗？要知道“米突制”起源于18世纪末的法国，在1800年前后，西方各国包括法国在内，度量衡体系同样混乱，当时在德意志境内的一个小小的巴登公国，就有着至少92个面积单位、65个木材单位、163种谷类度量办法。

而此时的英国用的是什么度量衡单位呢？根本阐明不清楚，还不仅仅是度量衡单位，我们来看看英国当时是否有可以测试弹力的东西。

真的是胡克“创造”的“弹性定律”吗？

弹簧，最早的弓和弩便是广义上的弹簧，抛石机的弹簧是用波折的青铜板作成的--实际上是一种片簧。

不过，最早的片簧则是石峁骨簧。

图 石峁骨簧该当是最早的片簧

螺旋，螺旋是斜面的变形。

尖劈是斜面的一种，都与斜面有关，在生活运用中就会涌现针、锥、钩、锲子、犁等，王充说：“针锥所穿，无不畅达；使针锥末方，穿物无一分之深矣。
”(《论衡状留篇》)

西方古代利用木犁，却没有针，那么就不可能是犁、针、锲子之类的工具发明者，而是利用者。

因此，西方就不可能知道什么是“斜面”，又怎么会将斜面变形成螺旋呢？如此，西方不可能出身螺旋弹簧，又怎么会轻易的在实验中“创造”弹性定律呢？

螺旋弹簧弗成的话，那么从弓和弩入手，也能知道“弹性定律”。
西方没有弩，那么只能说弓了。

弓是抛射兵器中最古老的一种弹射武器。

中国古代弓，是“复合弓”，这是一种片簧构造，综合了多种生物质料的优点，使复合弓威力很大。
原始的制弓材料为单一材料，由竹木制成，后发展为复合股料，一样平常由兽角、筋、竹木材、丝、漆、胶等复合而成。
复合弓由于采取了木、角、筋等复合股料增强弹性，因而不须要那么长。

从《考工记弓人》中可以看到，当时已有了比较科学的制弓规范。
其制作，首重选材，其基本材料有六种，称之为“六材”：“干、角、筋、胶、丝、漆”。
“六材”的功用分别是“干也者，以为远也；角也者，以为疾也；筋也者，以为深也；胶也者，以为和也；丝也者，以为固也；漆也者，以为受霜露也”。
对六材的选用标准很严格且分制品级，如弓干，“凡取干之道七”，个中以柘木为员上乘，以竹材为最次。
一张良弓一样平常要历经两三年才能制成，如此制作出来的弓已是非常成熟的复合弓，弹力大，耐久耐用，文献中常日称为“角弓”。

中国古代不仅对制弓在才料的哀求十分严格哀求，对详细的工艺步骤也有细致的规定。
“取六材必以其时，六材既聚，巧者和之。
”

弓的种类繁多，如春秋战国时分王弓、弧弓、夹弓、庚弓、唐弓和大弓六种。
王弓，弧弓用于守城和车战;夹弓、废弓用于打猎和飞射飞鸟。
汉代分虎贾弓、雕弓、角端弓、路弓、疆弓。
唐代分长弓、角弓、稍弓和格弓四种，长弓步兵用，角弓骑兵用，稍弓、格弓皇朝禁卫军用。

西方弓，是“单体弓”。
英国长弓为了追求较强的弹力，就必须利用坚硬的材质，不易波折，以是必须做得长一些。
一样平常用榆木、棒木和罗勒木制成，后来紧张用紫杉木制造。
最好的紫杉木并不产于英国，而是从意大利和西班牙入口的。

长弓的长度为6英尺，箭长3英尺。
弓身的中间用手握住的地方为1_5英寸宽，往两端方向逐渐变细。
弓的两端用角料镶包。
弓架的前部为圆形，后面是平的。
英国长弓的不敷之处是弓过硬，技能哀求高，必须经由长期演习的弓手才能节制它。

比拟之后，我们会创造：

1、中国拉弓法用一个拇指（带指环保护）拉弦，食指和中指压住拇指，而欧洲单体弓由于角度较大，则可以用多个手指拉弓。

而且利用指环作为保护是利用复合弓的标志之一，中国也是天下最早的指环是在商朝的好妇墓遗迹中出土，诗经中也有大量记载。

2、中国复合弓采取了木、角、筋等复合股料增强弹性，因而不须要那么长。
英国长弓的的弓过硬，不易波折，以是必须做得长一些。

也便是说：

由于中国复合弓的弹性比较好，才能测试出“弹性定律”，英国长弓的是单体弓，木材过硬又长，很难测试出“弹性定律”，并且英国长弓涌现的也很晚，听说英国13世纪才大力发展弓箭部队，并对弓具进行改迸，逐渐用长弓取代十字弓。
（这出问题了吧，“十字弓”是中国弩弓在西方的称呼。
）

我们就先采纳这个说法，假定为“真”，问题之后谈论：

一、中国复合弓在春秋时候涌现制弓规范时，西方根本没可能知道“弹性定律”。
不睬解“弹性定律”，又怎么可能发明“抛石机”呢？！

抛石机运用了杠杆事理，弹性定律等等，但是，只管不可能，西方写着“古希腊”约在公元前399年“发明”了扭力弹簧投射器，这是一种利用马鬃、皮绳或动物肌腱产生的扭力作为动力，驱动弩臂带动弓弦，抛射弹丸或箭矢的远程攻击武器。

二、西方都只能利用单体弓，英国长弓要用硬度大的木材，假如“古希腊”都知道用“马鬃、皮绳或动物肌腱产生的扭力”作为动力了，为什么不用来制作复合弓呢？！

西方岂不是放着上好的方法不用，干嘛非要用单体弓，说到底还是制弓技能弗成。

三、倒是中国的复合弓材料里有木、角、筋等复合股料增强弹性，有弹性才有弹力，中国的复合弓才有必要测试弓力，也才能创造“弹性定律”！

《吴越春秋》中有载“弩生于弓，弓生于弹。
”弹便是弹弓，是更古老的抛射工具，发射石丸等弹丸，以是原始弓也十分大略。
从《易经》 “弦木为弧，剡木为矢”的记载可看出最处形态的弓无非是将一根木竹弯成弧形，销尖木竹既为箭。

根据以上资料，解释英国长弓还十分原始啊，尚处于《易经》的描述 “弦木为弧，剡木为矢”这个阶段呢！

四、况且，既然“古希腊”都知道用“马鬃、皮绳或动物肌腱产生的扭力”作为动力，就该当早就知道了“弹性定律”了，又怎么会须要等到中国郑玄创造“弹性定律”的1500年往后，再由英国科学家胡克(Hooke，Robert，西元1635-1703年)于1676年，在作弹簧实验时才“创造”了弹性定律呢？！

这不是有着太多的自相抵牾吗？！

末了，回到之前的问题，听说，英国13世纪逐渐用（掉队的单体）长弓取代（前辈的）十字（弩）弓。

这历史写的有问题吧，根据以上比拟，可知中国复合弓就已经比英国单体长弓要前辈的多了，英国长弓在中国属于《易经》“弦木为弧，剡木为矢”的原始阶段呢。
“十字弓”是中国弩弓在西方的称呼。

西方想证明英国长弓厉害，企图解释英国长弓历史悠久，更“前辈”，可以理解。

但是，西方自己都说了，“十字弓”算得上是欧洲中世纪最有效的骑士杀手。
与普通弓比较，十字弓利用大略而本钱低廉，杀伤力却大增，它射程更远、穿透力更大，在盛行欧洲大陆前期，使骑士的锁子甲险些完备失落效，促进了硬盔甲的发展。
十字弓手还可从城墙、灌木丛或是其它掩体后，发动远距攻击和偷袭，有的西方考古学家因此将偷袭手的起源推前了几百年。

有了十字弓，一个农夫仅需几小时练习就能杀去世一名身披重甲的骑士，这对从7岁就开始受训、经由14年磨练才能得到封衔的骑士有失落公正，因此，欧洲骑士团多次哀求教会禁止利用这种武器。

不过，还有说法听说西方也有“弩”，但是比中国弩差劲，就淘汰了，然后换成了弓，但是弩是弓属，有弩就有弩机，再差劲，对敌还是非常有用的，又怎么会轻易淘汰？现在弓弩改进后，尚且存在呢。

这只能证明西方的弓历史更短更原始，连这段历史都是假的，以至于连和中国弓弩比拟的资格都没有，更不可能去创造什么“弹性定律”！

西方缺少具有弹性用具，以至于不可能创造“弹性定律”，如果它们早就知道，那也不会等到1500年往后再度创造和郑玄一样的结论，它们的生活中也缺少利用弹性定律来改进社会生活的痕迹。

郑玄(西元127—200年)，字康成，北海高密(今属山东)人。
幼时入太学，“昼夜寻诵，未尝怠倦”。
后游学10余年。
归里后，聚徒讲学，弟子多达千人。
他“博稽六艺”，“质于辞训”，又“精通历算”。
因党锢事被禁，遂潜心著述。
史称郑玄表明《周礼》(《考工记》为个中之一)是“席卷大典，网罗众家”(《后汉书郑玄传》)。

以是，弓的“弹性规律”有可能是春秋战国之际“百工”中的“弓人”创造，亦或是，郑玄也创造了。
至少可以说，他记下了他以及与他同时期人的有关创造。

因此，“弹性定律”便是中国人创造的！