四兩撥千斤──用物理學觀點看太極拳

 

  李忠翰

壹●前言

 

太極拳可說是現今台灣最流行的武術,在早上的公園裡常常可見許多人在打太極。然而,許多人常對太極拳有一些誤解,認為練了太極拳之後可以意念凌空發勁將人震飛;相反的,有人卻以為太極拳充其量只是一種健身操,軟趴趴的沒有任何力氣,不堪一擊,算不上一種武術。

但其實這是完全沒有接觸過太極拳的人才會有的誇張觀念。真正的太極拳不可能違反任何的自然原理,也不會有任何超越人類能力的力量。事實上,太極拳的確是一種可防身也可健身的武術,「借力使力」、「 四兩 撥千斤」在太極拳中仍然是存在的,只不過那是巧妙地應用物理原理以及瞭解人體結構的結果。

坊間的太極拳書在解說時常會使用物理學原理來解說,但筆者發現,如果要用正確的力學觀念來分析的話,很多書都寫得模稜兩可,或者是物理學觀念錯誤。不過筆者還是蒐集得物理觀念較正確的資料,並在郭於賢教練的指導之下,以物理或人體工學的角度解析太極拳的內涵,將太極拳的特殊技巧加以解析,分條列舉,讓太極拳看起來不像某些人想像的這麼玄。

筆者是太極拳的初學者,一開始學習太極拳時,也混雜著成見,只以健身為目的。後來深入瞭解,發現太極拳的奧妙之處,故加以研究寫成本文,並希望藉此導正許多人對太極拳不正確的觀念。

 

貳●正文

 

一、             太極拳基本姿勢要求的物理意義(註一)

 

太極拳在基本姿勢上要求的是「正直的軀體」,而細部要求有諸如虛靈頂勁、立身中正、含胸塌腰、鬆肩沉肘、襠勁開圓、虛實分清、氣沉丹田,以下一一分類說明其實質目的。

 

1.虛靈頂勁、立身中正(註二)

名詞解釋:虛靈頂勁是指感覺自己頭頂的百會穴被一股力量牽起,下巴後收,使頭頂與脊椎骨成一直線,而立身中正是將自己的尾椎骨放鬆,使背部成一直線。此時若背貼著牆壁,則會感覺到背、腰、臀部皆能貼住牆壁。

意義:脊椎並不是完全直的,因此不能說中正就是將脊椎打直。此兩個要求的目的在於將脊椎骨呈現正常的排列與曲度,使得關節放鬆,保持靈活度。此時重心落在腳底湧泉穴上,是能使兩腳發揮最大維持平衡能力的位置。

若是姿勢偏離立身中正,身體的重量會使脊椎支撐體重時產生的垂直脊椎方向的剪力,而剪力的方向並非脊椎處肌肉自然的施力方向,故可承受的力量較弱,久之容易產生酸痛,在承受打擊時更容易受傷。

 

2.含胸拔背

名詞解釋:含胸是指將兩肩在不影響鬆沉的條件下微微向前扣,此時背部微微向後突出,胸腔、肩膀放鬆。

意義:含胸的消極意義是以內扣的肩膀保護胸腔;而積極意義是減小肩關節的負擔。平常人的肩膀無法承受太多從正面而來的力量,因為手臂與肩胛骨的角度太大,使正面而來的力產生較大的力矩,故肩部肌肉無法承擔;含胸後手臂與肩胛骨的角度減小,使力量一部分由肩胛骨給手臂的正向力承擔,而不必使用到肌肉的力量,肩膀所受力矩減小,手臂自然較輕鬆。

 

3.鬆肩沉肘、塌腰落胯:

名詞解釋:則是將腰胯、肩膀以及手臂的肌肉與關節放鬆,但保持著基本的中正架式。

意義:一般人在抵抗力量的壓迫時,習慣將關節緊繃,殊不知在肌肉收縮用力時,關節的靈敏度也會降低,造成關節兩端的力量方向不同,而關節卻須額外施力使方向不同、對於抵抗力量而言『無效』的力抵銷,也就浪費了許多力量,更造成關節的負擔。放鬆不是指將所有力量全部撤離,而是去除贅力,只保留能有效使用的力量。關節放鬆,則關節兩側的肌肉可以將施力的方向、角度有效的調整、呼應,使施力朝向同樣的方向達到省力的目的,亦可以靈活的旋轉、移動,使施力方向隨時正對著對方力量來源。放鬆的關節越多,幫助抵抗的肌肉也就越多,單一部位的肌肉也就用力越少,也就不容易累,卻更能有效的做到施力、受力或平衡等動作。

            另外,就養生的觀點來看,關節放鬆也可使循環系統順暢,血液順利達到末梢,肌肉得到充足的氧氣。

 

4.襠勁開圓:

名詞解釋:襠勁開圓是要求兩腳張開成馬步時,膝蓋往外撐,儘量使膝蓋保持在腳底湧泉穴上方,膝蓋前端卻不能超過腳尖。

意義:腿部未撐出時,支撐體重的力量集中於關節,即膝蓋與腳踝的肌肉提供,久之易酸痛或受傷。膝蓋撐出可使雙腳的支撐方式類似於拱橋,即利用骨骼間的正向力代替肌肉的力量撐起身體以省力。此時整個膝蓋外側的支撐力增加,也更能防禦對手對於腿部所做的攻擊。而如果膝蓋超過腳尖,軀幹重心到膝蓋的水平距離會隨著加長,於是以膝蓋為支點所產生的旋轉力矩也變大;然而此時大腿與小腿的角度過小,不符合膝蓋自然的施力情況,如此一來便會增加膝蓋的負擔,而負擔過重則易受傷。

 

5.虛實分明

名詞解釋:虛實分明則是將重心放在其中一隻腳上,只用一隻腳支撐身體的重量。

意義:當重心落在兩隻腳上時,重心是落在一個面上(雙腳及身體本身的重心三點為一個面);重心落在一隻腳上時,重心是落在一條線上。推物體時,施力必須通過重心才能有效的造成物體移動,而一個面必然比一條線容易被掌握。虛實分明是要將重心所在的腳變成軸,可增加身體活動的角度,在受力時較容易避免重心被掌握,並以旋轉來化解。而非重心腳則可自由移動,進步、退步、提腳、踢腿等動作更為輕巧靈活。

 

二、太極拳使用技巧的物理意義

 

    太極拳在用勁方法中有許多巧妙應用物理原理的地方,諸如波的傳遞、動量守恆、運動獨立性以及彈性結構能吸收力的性質等等,以下一一分類說明。

 

1.     波的傳遞

太極拳在使用手臂攻擊的時候,並不是將手臂往前揮出,而是將手臂、肩膀、身體連結起來,而以膝蓋迅速地做一個往內收、再往外撐的「彈抖」的動作,如陳氏太極拳中的「掩手肱拳」。此動作相當於產生一個沿身體傳遞的波,自腿部傳至上身,使上身擁有動能。傳遞的過程中,這個波所到的部位便開始旋轉,傳到肩膀時拳頭便向前發出,而拳頭與波在同一時間到達打擊點,此時左手肘、兩肩、右拳成一直線。

這麼做的好處在於將手的受力與軀幹連結,會比較穩定,也不容易被推動;使用膝蓋彈抖的原因是這個彈抖動作速度較直接發拳快,且腿的力量比手臂大,因此以腳施力代替手施力會獲得較大的能量,對於腿來說卻反而比較輕鬆。

 

2.動量守恆

太極拳在發勁的時候講究發「對稱勁」,是指發勁的時候,如果往一個方向出拳,重心連線的另一端也要出拳,例如發「玉女穿梭」時,右手向前打出的同時,左手肘亦向後擊出。此動作的消極意義,是在發勁時,左肘向後擊出會使發勁順暢,保持鬆柔;但積極意義有二:其一,左肘向後打,可以作為攻擊;其二,運用動量守恆的觀念,若是要使拳頭擁有向前的動量,則軀幹必受一向後的動量,如此容易失去穩定,然而若順勢給予左肘一向後的動量,則與右手的動量抵銷,身體便不會受到動量。因此對稱勁不但能增加攻擊方向,也能保持身體穩定。

 

3.彈性結構可吸收力的性質

當一個拳頭揮中目標時,太極拳強調要瞬間將手臂放鬆。原因是,如果打中拳頭之後手不放鬆,則因為手臂是緊張的,故呈現剛硬的狀態,因此所有的反作用力瞬間必須由手上的關節來承受,若是反作用力產生的是與關節自然彎曲方向不同的剪力,便很容易造成傷害;若關節在瞬間放鬆,則反作用力只對拳頭本身施力,卻不會沿著手臂傳遞,如此關節便不會受力,傷敵而不傷己。

 

4.角動量使運動穩定(註三)

如同子彈要旋轉才會穩定,並且有往內鑽的力量,太極拳也有所謂的鑽拳。例如「掩手肱拳」蓄勁時,拳面原本朝上,在出拳時,拳面逆時鐘旋轉,擊中目標時拳面就朝下了。若是拳與手臂沒有旋轉,則若是有其他力碰觸手臂,就會產生力矩使手偏向;如果在拳頭加速的時候兼以旋轉,會產生一平行於手臂的角動量,此時若是有一外力碰觸手臂,則得到另一角動量,但因為角動量須相加,便會減小手偏離的角度,於是拳頭的走向比較不易改變,比較穩定。

 

5.角動量的守恆

        繞著一個中心旋轉的物體,其角動量不會無故地出現或消失,而角動量與其移動的速度和其距旋轉中心的距離有關。利用這個原理可得知,當這個物體被拉近旋轉中心時,旋轉的速度便會增快。太極拳運用了這點能做出較輕鬆的絆摔。

        當敵人的手臂被抓到,則太極拳的處理方式通常是:接手後順勢將敵人手臂的速度帶得更快,再趁敵人趕不上手臂的速度時絆倒對方。但有時光是如此還不足以達到要求的速度,此時便要加入旋轉。在加速的同時,將敵人的手臂向自己 (即旋轉的中心) 拉,則旋轉便會加快。而由於敵人在圓圈的外側,自己則在內側,故敵人旋轉的速度會比自己快很多,自然更容易被摔倒。「六封四閉」、「閃通背」便有這種摔技的應用。

 

6.運動的獨立性

運動獨立性是太極拳最奧妙的地方,也就是俗稱「借力使力」、「以柔克剛」、「 四兩 撥千斤」的其中道理。說來其實十分簡單,就是針對垂直敵人拳頭速度的方向施側向力,不攖其鋒。以下分為幾點討論:

 

A.   借力使力

當敵人揮拳時,搭住敵人的手臂,將其往旁邊推,此時敵人會因為自己拳頭的速度與受側向力所得速度的合速度而往旁邊跌去,而因為對方運動方向已偏離,甚至可以往對方速度的走向加速,使對方加速跌出,這就是所謂的「 四兩 撥千斤」。

 

B.    纏絲勁(註四)

纏絲勁初步是指抓住對手的手臂,以其手臂為軸旋轉。當對手的拳頭擊出時,抓住對方手腕並順著拳的走向將手移動,同時扭轉對方手臂。由於施的是切線力,而對方不會在出拳的時候在手臂切線方向施力,故扭轉能較輕鬆,但卻可有效地令對手出現背勢並使其關節受傷,也可順勢作出擒拿。

 

C.   走化

常常可以聽到,許多人推一個太極高手,也推他不動(甚至在電影《推手》中也出現過),這可能讓人認為練就太極內功,就能擁有巨大的內力可以抵抗,造成有人認為太極拳是超自然的、甚至是誇大不實的。其實不然,這純然是利用側向力與人體工學造成的結果。首先,人的手要發出往前推的力量,須在手掌垂直手肘時方能發揮最大效率,反之則會推得很不順且吃力。所以當一個人(或多人)在推一個太極拳師時,被推者會感受到推人者施力的方向,並且立刻轉動被推面的角度,使被推面的角度與推者的手肘不垂直,則推者為了施力方便,會收起力量,調整手肘角度並且再出力。此時被推者便會重複上述動作,再次卸去推者的力量。於是推者的力量便會不斷地浪費在施力和收力上,而被推者本身卻沒有受到什麼力。因此推者會覺得自己使勁了力推,卻覺得力量彷彿石沉大海,而被推的太極拳師卻看起來很輕鬆。

 

參●結論

 

太極拳真的不是什麼超自然的武術,而是諸多前輩以智慧與經驗,巧妙應用人體工學跟物理學的結果。基本的虛靈頂勁、立身中正、含胸拔背、鬆肩沉肘、塌腰落胯、襠勁開圓、虛實分明等姿勢,讓身體能以最小的力量支撐身體,並且還能保持放鬆的狀態。而實戰與拳架中的絆摔、對稱勁、鑽拳、借力使力、纏絲勁、走化等技巧,在在都顯示出太極拳應用力學的靈活精妙,而達到「以最小之力,化去對方最大之力」的效果。

太極拳用勁的方式是非常值得探討的地方。但可惜的是,市面上所見介紹太極拳的書籍,多半是作者的物理觀念有偏差,只以直觀來做解說,而弄得人似懂非懂;或是講得十分虛無飄渺,只有深入學習太極拳的人才能看得懂,門外漢反而會弄得一頭霧水。因此如果能對太極拳用勁的方法提出正確的科學解釋,必能增加社會大眾對太極拳的正確認知,也可以使出學者更能瞭解箇中用勁的前因後果,並在體會拳理方面有所幫助。

筆者學習太極拳才兩年半,所作研究只能由書上的字句、教練的指導以及自己目前的體會來搭配,故恐怕無法對太極拳做面面俱到的介紹。並對太極拳如何促進身體血液循環、增強身體機能等方面還沒有相當的體會,也無法以科學的角度來解析。如果有太極拳的高手能對太極拳中力學應用以及如何增進人體機能的各種方面進行更正確、精闢的剖析,那麼太極拳必會再次得到更進一步的推廣。

 

肆●引註資料

 

註一、《太極拳動力的科學》p14 – p16。戴君強著。五洲。1998

註二、《太極拳基礎講座》p32。李德印著,東京太極拳協會編,林瑞玉譯。大展。1999

註三、《太極拳練功要訣 卷一》p29 – p33。趙芳仁著。千華。1992

《縱橫太極》p125 鍾文淵著。逸文。2003

註四、《縱橫太極》p88 – p93鍾文淵著。逸文。2003

《太極拳動力的科學》p44。戴君強著。五洲。1998

創作者介紹

morrision

morrision 發表在 痞客邦 PIXNET 留言(0) 人氣()