物理原理和生理原理在太极拳发劲放劲与沾黏劲中的运用

太极拳内功的使用过程是动能传递转化为作用力(冲量)的过程。这一过程形成的作用力叫内劲。不同于形成内功原理的论述可以忽略血液循环系统本身,分析内劲的形成过程,必须把心脏血液流动非线性脉冲式特性纳入考虑。根据循环系统工作原理,由于心肌的舒张和收缩,配合心脏膜瓣的开合,血液特别是动脉血液的流动是非线性脉冲式的,流速有快有慢,波形振幅有高有低;当非线性流动的lnL液受到阻力时就会形成阵而,产生液体中的激波。在太极拳运动过程中,与呼吸同步,当腹部收缩挤压,快速流动的血液在意念引导下,定向集中瞬间冲击某一点时,血液的动能以动量的形式传递,通过碰撞形成相应值和方向的作用力。由于呼吸配合的腹部扩张和挤压的节奏与心跳并不同步,血液特别是动脉血液的非线性脉冲式快速流动的波形和波幅更加复杂。动脉中血液在腹部收缩挤压时恰好心脏膜瓣打开、心肌收缩、血液泵出,腹部压力和心肌收缩力叠加(此时是腹肌、呼吸肌和心肌三股力的叠加),则血液流速最快、振幅最高;当腹部放松扩张,此时恰好心脏膜瓣打开、心肌收缩,血液泵出,腹部张力和心肌收缩力部分抵消,则血液流速较快、振幅较高;当腹部挤压,此时恰好心脏膜瓣关闭,腹部压力和心肌舒张力也部分抵消,则血L液流速较慢、振幅较低;当腹部放松扩张,此时恰好心脏膜瓣关闭、心肌舒张,腹部张力和心肌舒张力叠加(此时也是三股力的叠加),则血液流速最慢、振幅最低。又由于毛细血管和细胞组织血液交换循环较慢,受到定向挤压快速流动的血液在这里被阻紧缩。血液的这种在腹部张力与压力和心脏舒张力与收缩力的连续作用下非线性紧缩特点,使得高振幅处的波速大于低振幅处的波速,后加载的高振幅处的扰动将追上先加载的低振幅处的扰动,波形后缘变得愈来愈陡,最后在遇阻处形成阵而而产生液体中的激波,发生应力、密度和温度的突跃,这就是发劲或放劲。水利科学中的水锤效应也是这个原理。

太极拳等内功锻炼看似慢慢吞吞,日久功成后却能伤人,而且被内劲所伤会有烧灼感,其原理也即此;功力深厚者可致烧灼状,俗称朱砂掌或铁砂掌,其他拳种功种也一样可以。激波原理的运用是内劲最神奇之处,也是内劲和外力的本质区别,它是我国古人对压缩动力学、激波和循环系统独特工作原理的认知,是智慧的体现。

内劲不离体为发劲,內劲离体投射为放劲。发劲和放劲因为其力度极大并且多用于发人放人,因此被视为刚劲。相反,与呼吸同步,当腹部放松扩张形成张力,静脉血液在张力作用下由肢体迅速回流心脏形成反向动能,并以动量形式外化,根据真空原理形成吸力,这就是沾黏劲。沾黏劲同样具有激波能量,具有水锤效应,原理相同。沾黏劲因为其力度相对比较小并且多用于运化而被视为柔劲。因此古人说太极拳的内劲“极柔软而又极坚刚”。应用激波原理仅能大体解读太极拳内劲的本质,在实际运用过程中,由于受到腹部张力和压力、心肌舒张力和收缩力、心脏膜瓣的开合、静脉膜瓣的开合等多因素影响,激波能量或部分抵消或互相叠加,更显错综复杂,而这也更表现出太极拳内劲的脉冲式特点。

可见,太极拳内功的本质是动能;动能以动量形式传递形成的作用力就叫内劲,内劲在激波作用下应力和温度可以突变跃升好几倍。内劲在激波作用下突变跃升的程度与压力差有关,也可以说与动能增量有关,通俗地说和内功大小有关。内功越强,激波能量跃升倍数越高。

在内劲运用过程中,发劲或放劲的大小或长短是可以随心控制的,它与作用的时间长短有关。根据公式p=I=Ft可知,F=P/t。在p不变的情况下,时间t的变化决定力的大小和长短,当t极小时F就极大,当t较大时F就较小。发劲可以持续挤压腹部,让血液的动能保持较长时间做功并以动量形式传递出作用力使之稳定而绵长,这时体现在手上就有力如江河大海滔滔不绝。内功深厚者力沉如铁,手如百炼钢,即为此。也可以瞬间挤压腹部,让血液的动能瞬间达到最大化,并以动量形式快速传递发出,通过碰撞产生相应值和方向的冲击力或撞击力,它就具有作用时间短量值大的特点,如雷鸣闪电,一现而没(讲太极拳内劲如江河大海滔滔不绝,还指整个运动过程中沾黏劲和发劲的交替使用而如涛起涛落连续不断的意思)。内劲的大小是可测量和可计算的,如测出发劲时终端血液流速后计算(医学上常用T形管插入血管中测压测速等等,当然方法还有很多)。内劲传递出的作用力不能用测力器来测量,因为激波作用下应力的突变跃升是瞬间的,具有作用时间短消失快的特点,如果测力器是机械类的,尚未反应力已消失,是测不出来或测不准确的。

可见太极拳内劲产生的过程是:腹部自觉放松扩张和收缩挤压形成张力和压力,与呼吸肌的舒张力和收缩力同步叠加——结合正确的呼吸方法让系统外的张力和压力作用于血液循环系统——意念引导血液快速定向集中流动到某一点——血液快速流动产生动能并形成巨大动能增量——动能以动量形式传递——通过碰撞形成相应值和方向的作用力——激波作用下应力和温度突变跃升。把这个过程分开来说是为了方便分析原理,事实上,在内功锻炼和内劲运用过程中,它们是同时作用的统一的整体。

血液动能转换传递的作用力不同于拳脚为媒介肌肉伸缩而产生的作用力。其最大特点之一是不需要力的体外空间的积累,而是在体内完成能量积累并做功,因此叫“内功”;动能以动量形式传递形成的内劲是激波能产生的应力(压强),可以通过冲击波或膨胀波传导能量,它不是一般意义的力,存在却又看不见,犹如一股“气”,因此也叫“气功”。据此,古人把拳法拳理与功法功理看作一致或基本一致,强调内功锻炼和内劲运用为主的拳种称为内家拳;以练肌肉力量或力量与内功两者兼修的拳种称为外家拳。古人搞不懂内劲的本质和原理,所以说它“是力又不是力”,两相矛盾。从形成的物理和生理原理来看,内劲要想达到发劲发人和形成有效的激波能而放劲放人的目标还真不容易,没有正确的方法指导和坚持不懈长期的大运动量锻炼是不行的。所以古人说“练拳(指外家拳)三年能伤人,太极十年不出门”就是这个道理。

本来直接用动量原理也可以解释太极拳的力(即内劲),但在不使用内劲时并无能量传递问题,而内功依然存在,因此还需多一个动能原理来解释。从中可以看出内功和内劲还是有差别的:内功是动能,是一种能量;内劲是能量的传递外放,是一种作用力(应力)。关键看是否运用这一能量,不用是内功,运用是内劲。因此,分析功法的时候用“内功”,分析运用原理的时候用“内劲”。

这里人们往往会有三大质疑。或许有人问,作为动力源的腹部放松扩张和收缩挤压与肺呼吸肌的舒张和收缩同步叠加产生的张力和压力有那么强大吗?这一点从南美土著用吹管吹箭射杀树上猎物就能看出。而以之为动力源产生的内劲也有两次能量跃升,一是在质量不变的情况下血液动能以流速平方数的二分之一跃升;二是激波作用下应力的数倍跃升。或许又有人问,内劲隔着血管和皮肤能传得出去吗?打个比方,一个人站在隔着有弹性的薄膜后而,如果用消防水枪冲击他,他则同样会受震动波所伤或跌出。或又有人问,内功如果那么强大,血管不是要破裂了吗?这就有点像处女担心孕妇被婴儿撑破肚皮,是多虑了。内功增长是一个渐进的过程,这个过程中血管也就逐步得到锻炼,富有弹性和韧性而适应。

太极拳内功形成的物理和生理原理也就是通常所说的太极拳功法原理,简称太极拳的功理。这里顺便解释一下拳法、拳理、功法、功理四个概念:拳法,拳的打法,表现为各拳种的套路、招式;拳理,为什么这么打,有什么技击作用和实战意义;功法,内功的练习和运用方法,表现为各功种的练习心法和运用方法;功理,内功形成和运用的原理,此前尚未有用物理和生理原理来系统解读功理的。

从腹部一张一弛的扩张和挤压形成内功的物理原理可以看出,其原理和心脏的工作原理其实是一样的(因此古人说丹田是第二心脏)。所不同的是心脏的张力和压力是由心肌的舒张和收缩产生的,是自主性的,也就是说只要人活着,心脏都在自主工作。动脉压力与静脉压力的差异,使血液由于有压力差而得以循环。腹部的运动是有意识的放松和收缩腹肌,是被动性的,后天開发的。心脏工作时血液流动的定向,动脉血是由心房和心室之间的瓣膜的开合来完成,瓣膜的开合使血液只能由左、右心房流入左、右心室,进而流入动脉,而不能倒流,是心脏自主完成的,心脏血液是源头定向,流出后均匀分配给全身各组织,能量是平均的、分散的;静脉血流动的定向是由静脉瓣的开合来完成,同样不能倒流。太极拳运动时血液流动的定向要用意念引导,无论定向回流心脏还是定向集中于某一点,都是末端定向,能量易于集中。心脏工作时产生的张力和压力是有限的,形成的动能是有限的,非线性流动产生的液体激波的能量也是有限的,心脏血液非线性流动遇阻产生激波,以消耗最少的能量来获得最高效循环和最大值的体温是自然界的神奇。(这里事实上也是回答医学上的两个问题,一是心脏为什么以跳动的形式脉冲式供血,二是体温形成的原理)。太极拳运动,随着功力增长,放松扩张腹部的张力和收缩挤压腹部的压力逐渐增大和扩张与挤压一张一弛节奏幅度的最大化,形成的压力差是可以很大的,血液快速流动产生的动能及其增量是可以很大的,动能以动量形式传递出的力也是可以很大的,在激波作用下应力和温度可以瞬间数倍跃升。

归结起来可以看出,武学中的人的外力和内劲本质区别有两点:其一是动力源和传导媒介不同。外力是以肌肉伸缩为动力源,肢体为传导媒介,能量的积累在体外完成;而内劲是腹部放松扩张和收缩挤压产生的张力和压力与呼吸肌的舒张力和收缩力同步叠加为动力源,血液为传导媒介,能量的积累在体内完成,其二是作用力产生的原理不同。肢体虽然也是动能以动量形式传递出作用力,但很难形成固体激波;而血缸液在张力和压力作用下结合人体循环系统生理特点形成非线性流动并受阻则容易形成液体激波,使应力和温度产生突变跃升,它使能量的运用效率达到最大化。内劲不是一般意义的力(接触力),不能用一般的力学原理来解读;而是激波能产生的应力(压强,非接触力),可以通过冲击波(或称撞击波、膨胀波等)传导能量,不一定要有力的作用点,它具有瞬时性,作用时间短,数值大。

所以,用压强(包括大气压强)、流速、动能、动量和激波等物理原理结合人体的循环系统的生理原理解释太极拳内功、内劲形成的原理,就能把动力源、传导媒介、传输管道、动能及其增量、以动量传递外化为作用力以及应力和温度突变跃升等说明清楚。太极拳内功的锻炼,是古人对循环系统工作原理的仿生运用,用循环系统工作原理再作用于循环系统;或也可以说是对循环系统的深度开发和运用。这样的解读全而科学而又不超出古人的认知范围。

(作者简介:戴景烈,福建省漳平市人,著作《太极拳内功的物理和生理原理》中国国际文化出版社出版,可网购;或掌阅科技( www.ireader.com.cn)书名搜索看电子书,文中内容都已著作权登记或已发表,转载须全文,引用须注明出处。)

(编辑/刘强)