十八般兵器，十八般科學

十八般兵器是武俠小說中經常被提到的名字，刀槍劍戟，斧鉞鉤叉……這些武器雖然形狀、材質不同，但是都屬于冷兵器。

冷兵器這個概念，是相對于熱兵器而言的。冷兵器不使用火藥、炸藥和其他燃燒物，而熱兵器以火藥、炸藥等產生殺傷力。與熱兵器相比，人類制造和利用冷兵器的歷史更長。在發明和利用冷兵器時，古人或有意或無意地運用了仿生學、化學、物理學等科學知識。

冷兵器是改造自然能力的體現

冷兵器的發明源于人們對周圍事物的觀察，是人們適應自然、改造自然的能力體現。蚌殼的邊角啟迪人們發明了刀，尖銳的魚刺啟迪人們發明了矛，彎曲的、具有回彈力的樹枝啟迪人們發明了弓，刺猬啟迪人們發明了狼牙棒，堅韌的犀牛皮啟迪人們發明了鎧甲。

兵器的性能與其制作材料息息相關。在原始社會，人們制作兵器的材料是石、木、竹、骨等，是對自然之物的簡單加工，技術成分較低。夏商周時期，我國的青銅制造技術日漸成熟，人們將紅銅與錫、鋅、鉛等金屬按照一定的比例融合制成青銅器。除了被用于制造禮器，青銅器也被廣泛用于制造武器。春秋末期，我國進入鐵器時代，鐵制武器、鐵制農具大量出現。相對于青銅，鐵重量輕，韌度強，易鍛造，礦產多，造價低，所以很快取代青銅，成為制造冷兵器的主要材料。

從物理學的角度來說，刀、槍、劍、戟之所以能傷人，是因為在擊中敵人時，它們所產生的壓強較大。“寶劍鋒從磨礪出”，之所以要將劍刃磨得鋒利，就是為了讓受力面積盡可能小，從而使壓強盡可能大。周武王伐紂時所使用的武器是青銅鉞，其外形類似大號的斧子。相對于矛、戈等兵器，鉞更重，在運用時，動能更大，殺傷力也更大。

弓、弩之所以有殺傷力，是因為它們賦予箭足夠的加速度。作為最古老的彈射武器，弓由具有彈性的弓臂和柔韌的弓弦組成，在拉弦的過程中，弓臂彎曲不斷積蓄能力，在松弦的一瞬間，弓臂回彈，迅速釋放的能量使箭獲得加速度飛向目標。正所謂：“弓開如秋月行天，箭去似流星落地?！卞蟮脑砗凸嗨?，但它還裝有能提供更大機械力的弩機及用于瞄準的準星，所以它的殺傷力更大，命中率更高。

慣性也在冷兵器中得到廣泛的應用，流星錘、繩鏢、軟鞭、三節棍就是其中的杰出代表。以三節棍為例，作為軟兵器的一種，它由三節長度相等的短棍以鐵環相連而成，在施展劈、掄、摔、掃等技法時，士兵就是利用慣性打擊敵人。

拋石機是冷兵器的集大成者

作為冷兵器時代的集大成者，拋石機利用了加速度、杠桿原理、慣性等物理因素。拋石機機架上的兩根柱子間有橫軸，有杠桿和橫軸垂直，并且可以繞橫軸自由轉動。杠桿短臂末端固定有重物，長臂末端有袋子，用于裝石頭。在使用時，士兵用絞車把長臂向后拉至水平狀態，然后突然放開，短臂在重力的作用下迅速移動。伴隨著巨大的響聲，石頭從袋子中飛出射向目標，因此古人又稱之為“霹靂車”。

十八般兵器中包含著諸多的科學因素。兵器既可以造成傷亡，又可以保衛和平。成語“止戈為武”很好地表達了中華民族愛好和平的情感?！犊鬃蛹艺Z》中說：“鑄劍習以為農器，放牛馬于原藪，室家無離曠之思，千歲無戰斗之患?！逼诖幸惶?，人類能鑄劍為犁，用聰明才智建設美好生活。

（摘自《知識窗》 趙君鵬/文）