劉光鼎先生是海洋地質(zhì)地球物理學(xué)家，中國科學(xué)院院士，生前曾被稱為“太極院士”。編者在與劉先生的接觸中，深深為其文武兼?zhèn)涞拇蠹绎L(fēng)范所折服。書中關(guān)于力學(xué)的論述嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)，淺白曉暢。劉先生以其深厚的物理學(xué)功底，解釋伴隨他一生的太極拳，無絲毫偏頗之情，備現(xiàn)其科學(xué)的治學(xué)精神，著實(shí)令后來者感佩?？蓢@先生已逝，吾輩唯在此以文悼念。
劉光鼎院士
力學(xué)基礎(chǔ)
太極拳術(shù)的走架與打手處處貫串著力學(xué)原理。從某種意義上來說，太極拳架中的基本拳式及其轉(zhuǎn)換都嚴(yán)格遵守力學(xué)原理，希望學(xué)者在長期的鍛煉中，習(xí)慣成自然，從而在技擊中建立起不敗的基礎(chǔ)；而太極推手則是對各種力學(xué)規(guī)律的具體學(xué)習(xí)和演練，以便在技擊、防身中獲得運(yùn)用。因此，在太極拳術(shù)中，拳架與推手是相輔相成而不可分割的。練拳架而不練推手，固然對身體健康頗有補(bǔ)益，但終究難以深刻領(lǐng)會(huì)其技擊效能，并在實(shí)踐中做出切合實(shí)際的發(fā)揮。練推手而不練拳架，必有益于身心保健，但不能在前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，使技擊的功力更上一層樓。太極拳術(shù)克敵制勝的原則是以柔克剛，以靜制動(dòng)，以簡御繁，以逸待勞和以小制大，從而要求在積極防御的戰(zhàn)略思想指導(dǎo)下，克制對方之所長，又不為敵所用。所有這些，都與熟諳太極拳術(shù)的力學(xué)基礎(chǔ)有密切的關(guān)系。
太極拳術(shù)的力學(xué)原理
力學(xué)是研究物體的空間位置隨時(shí)間變化的一般規(guī)律的科學(xué)，其中靜力學(xué)主要研究力系及物體的平衡，運(yùn)動(dòng)學(xué)研究物體運(yùn)動(dòng)的幾何性質(zhì)，而動(dòng)力學(xué)則討論物體運(yùn)動(dòng)和作用力之間的關(guān)系。用力學(xué)的觀點(diǎn)分析太極拳運(yùn)動(dòng)，盡管每個(gè)動(dòng)作都十分復(fù)雜，但卻能完全與力學(xué)原理相符合。這一點(diǎn)只要考察太極拳運(yùn)動(dòng)與力學(xué)基本原理之間的關(guān)系，就可以充分說明。
平衡
在力學(xué)中，將物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)或物體相對于地球處于靜止?fàn)顟B(tài)，稱為平衡。在太極拳術(shù)中，平衡完全指的是后者，即人體相對于地球處于靜止?fàn)顟B(tài)。太極拳行功走架要求動(dòng)作在意識(shí)的引導(dǎo)下，與呼吸配合并保持穩(wěn)定平衡；而太極推手則是在與對手較量中，破壞對方的平衡而保持自己的平衡。因此，太極拳術(shù)是一種平衡運(yùn)動(dòng)。
物體在空間任意力系作用下保持平衡的必要條件和充分條件是：各力（Fi）的代數(shù)和等于零，各力所成力矩（Mi）的代數(shù)和也等于零：
式中，d 為力的作用點(diǎn)到物體轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間的距離，i 為力和力矩的順序。此二條件被破壞時(shí)，物體就不能保持平衡，或者發(fā)生移動(dòng)，或者轉(zhuǎn)動(dòng)。
根據(jù)力學(xué)的觀點(diǎn)，可以將人體看成一個(gè)剛體。如果這個(gè)剛體具有圓錐體的形狀（解析圖1），則很容易說明人體平衡的兩種極端情況。如果圓錐體的頂點(diǎn)向下立于地面，除非它和陀螺一樣處于高速旋轉(zhuǎn)之中，否則很難保持平衡，因?yàn)樗牡酌娣e太小。如果圓錐體的底面立于地面而頂點(diǎn)向上，那么，只有施加外力，使其重心移出底面之外，才能使此圓錐體傾倒，不然它就將一直保持平衡。由此可見，與物體平衡有關(guān)的兩個(gè)基本因素是底面積和重心。底面積大，重心低，是保持平衡的主要條件。
由力學(xué)計(jì)算可知，如果圓錐體的質(zhì)量分布均勻的話，底面中心與頂點(diǎn)連線的1/4 處為此圓錐體的重心所在之處。對于人體來說，重心的位置大體相當(dāng)于內(nèi)丹田，即人體內(nèi)臍下三寸處。
練習(xí)太極拳架時(shí)，務(wù)必盡量保持全身平衡。為此，盤架子要求把姿勢放低，甚至使小腿與大腿在膝關(guān)節(jié)處成90°角，以便降低重心而又有寬廣的底盤。但是，僅作這種考慮還很不夠，因?yàn)樯眢w歪斜將改變重心位置，影響平衡。太極拳術(shù)要求立身中正安舒，不僅是保持端莊而穩(wěn)重的形象，將身體作統(tǒng)一的安排，使全身作為一個(gè)整體，而且是滿足平衡所應(yīng)保持的基本條件。用拳術(shù)的術(shù)語來說，盤架子中，在每個(gè)定式時(shí)都應(yīng)注意外三合，即手與足對、肘與膝對、肩與胯對，以期上下、左右、前后都保持完整、平衡，從而達(dá)到八面支撐，不偏不倚。應(yīng)該指出，頂頭懸與軀干正直在平衡中具有重要意義。頭部在全身之中所居位置最高，所占比重最大，因而頭部歪斜影響身體平衡也最嚴(yán)重。肩歪、腰斜、挺胸、收腹都將使人體重心偏移或上升，極不利于平衡。這種平衡也稱為靜態(tài)平衡，因?yàn)樗簧婕懊總€(gè)太極定式的平衡，而不包括太極拳運(yùn)動(dòng)中拳式之間的銜接轉(zhuǎn)換，甚至在外力作用下身體保持動(dòng)態(tài)平衡的問題。
盤架子時(shí)，要求分清虛實(shí)。用一腿支持全身重量為實(shí)，一腿無此重量負(fù)擔(dān)為虛。如果兩腿平均支持全身重量，則不能使身體輕靈地前后左右轉(zhuǎn)換，稱為雙重。而分清虛實(shí)則是兩腿分別為大虛大實(shí)，僅一腿支持全身的重量，稱為單重。盡管此時(shí)可以要求實(shí)足的腳掌要平穩(wěn)，涌泉穴要空起，五趾要抓地，以獲得牢固堅(jiān)實(shí)的底盤，但對于靜態(tài)平衡是不利的，因?yàn)榈酌娣e太小。作為基本功訓(xùn)練，在太極拳行功走架時(shí)，采取緩慢的動(dòng)作而又有些虛實(shí)分明的要求，則是希望在長期從難從嚴(yán)的鍛煉中，使身體能最大限度地保持穩(wěn)定平衡。
對于打手來說，既要避免雙重，又要避免單重。它們是兩種極端情況，但都失之于不能靈活地調(diào)節(jié)重心、因勢利導(dǎo)地保持穩(wěn)定平衡。為了能夠自如地應(yīng)付任何突然襲擊，在打手中應(yīng)使身體的重心處于這兩種極端情況之間，而不是偏向于任何一端。
根據(jù)對平衡的這種理解，在初學(xué)盤架子時(shí)，必須分清虛實(shí)，采取大虛大實(shí)的練法；在經(jīng)過相當(dāng)?shù)腻憻捴?，則應(yīng)逐漸改變，使虛中有實(shí)，實(shí)中有虛，既不是虛實(shí)的等量分配，也不是虛實(shí)相乖離，而是有虛有實(shí)。虛是陰，實(shí)是陽，陰不離陽，陽不離陰，虛實(shí)滲透，陰陽互濟(jì)。只有如此，才能在任何意外的動(dòng)態(tài)變化中仍可以保持平衡。
經(jīng)典拳論指出：“一處自有一處虛實(shí)，處處均有一虛實(shí)?！边@句話明確地說明，人體周身處處都有虛實(shí)、陰陽之分，并不是只有兩腿才有分清虛實(shí)的要求。手有手的虛實(shí)，胸有胸的虛實(shí)，它們都有既要避免單重又要防止雙重的問題?！昂匕伪陈渥匀弧?，是指胸背要呈自然狀態(tài)，既不挺胸收腹，也不佝僂內(nèi)凹，以致處于極端而陷于僵滯不得運(yùn)化。只有使胸背自然正直，才能使此部分陰陽、虛實(shí)相互結(jié)合，應(yīng)付任何外力作用而不影響整體平衡。
應(yīng)該強(qiáng)調(diào)指出，腰襠的虛實(shí)開合是取得全身動(dòng)態(tài)平衡的重要環(huán)節(jié)。腰襠扣合能使人體重心以上輕靈活潑，而重心以下堅(jiān)實(shí)穩(wěn)固。在此情況下，雖受外力打擊，而上身可以旋轉(zhuǎn)自如，下身又能保持重心位置，使底盤牢固。腰襠扣合之后能夠迅速轉(zhuǎn)換為開放，則扣合所蓄之動(dòng)力突然爆發(fā)，如強(qiáng)弓勁矢，直取對方。這樣。腰襠的扣合與開放，既能保持自己的平衡，又能危及對方的平衡。
此外，呼吸是開合，也是虛實(shí)?！拔鼮楹蠟樾?，呼為開為發(fā)?！睔獬恋ぬ飳?shí)質(zhì)上是降低重心的重要措施。吸氣而收腹，使身體輕靈不滯，以應(yīng)付外力的作用；呼氣而鼓腹，使下盤牢固，以利于平衡。
所有這些都必須在長期認(rèn)真的鍛煉中，不斷地揣摩，反復(fù)修正，務(wù)期全身完整，內(nèi)外統(tǒng)一，自然而不偏頗，靈活而不僵滯，含蓄而寓變化，從而達(dá)到靜如山岳，動(dòng)似江河，形象沉穩(wěn)端正，身體在任何情況下都能獲取平衡。
太極推手，從力學(xué)觀點(diǎn)來看，可以說是在敵我雙方的對抗運(yùn)動(dòng)中，努力保持自己的平衡而破壞對方的平衡。破壞平衡的方法有多種，但都不外乎使對方在短暫時(shí)間內(nèi)重心移于底盤之外，或者位移，或者傾跌，以致身體難于繼續(xù)保持平衡。因此，在推手中，敵我雙方的注意力往往都集中于自己的與對方的重心（丹田）。一般地說，經(jīng)過太極拳訓(xùn)練的人，大多可以做到上下輕靈而中部填實(shí)，加上堅(jiān)固而寬廣的底盤和開合順?biāo)斓难d勁，為保持身體平衡奠定基礎(chǔ)。但是，要想在雙方推手動(dòng)作的往來變化之中，保持重心轉(zhuǎn)換自如而不至于使平衡遭到破壞，卻不是一件容易的事。
所謂推手八法，掤、捋、擠、按、採、挒、肘、靠，都具有強(qiáng)烈的技擊性質(zhì)，能夠通過腰身與手臂，甚至腕指的動(dòng)作，使對方的重心偏離。因此，推手八法主要講的是攻擊，而將此八法聯(lián)系起來，例如四正推手（掤、捋、擠、按）、四隅推手（採、挒、肘、靠）的往復(fù)打輪，盤旋進(jìn)退，則包含著化勁的訓(xùn)練。所謂化勁，就是根據(jù)對方的勁力，通過自己重心的變換來保持自身的平衡。為此，四正、四隅推手講求的是先化后打，能化才能打，化勁要身體松活輕靈，八面轉(zhuǎn)換，既不雙重，又不偏隨，始終具有變化的能力，以在各種條件下保持身體的平衡。只有自身平衡得到保持，才能為運(yùn)用推手八法打擊對方、破壞對方身體平衡創(chuàng)造條件。
勿使前輩之遺珍失于我手
勿使國術(shù)之精神止于我身
儕輩共擔(dān)此責(zé)
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