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在拳理方面太极拳遵照中华古典哲学一易学的阳阳理论。阳阴理论是太极拳的理论基础。用易理指导太极拳无可厚非,但过于笼统。近些年来已有不少人开始从人体科学、力学等方面来研究太极拳。现代太极拳文章、书籍中常出现的一些近代物理学概念但其中有一些解释或应用不甚恰当。在这一部分我们着重介绍一些与太极拳有关的物理学概念以解析物理学在太极拳拳理、拳法中的应用。在太极拳界意、气、形备受重视以下也将加以解析。
(一)易理及物理学知识等基础理论
1 易理及道家学说
以上曾讲过太极一词源于易传系辞上以太极名拳起自何时无从考证。较早者王宗岳所著太极拳论中,开篇有句曰太极者无极而生动静之机阴阳之母。一阴一阳谓之道是系辞哲理的重要论点认为阴阳相互交替作用是宇宙的根本规律。太极拳将行拳中的刚柔、收放、进退等都以阴阳交替转换理论来解释。太极拳强调柔强调以柔克刚是老子的思想。老子中讲天下之至柔驰骋天下之至坚就是说柔弱胜刚强是自然之理。
2 有关的物理学知识
在解析太极拳原理时经典的太极拳著作大多只讲到哲学层次即阴阳理论。太极拳要进入科学殿堂只讲阴阳是不够的应当用近代科学例如物理学、生物力学等来解释微妙的太极现象。当代太极拳界已不停步于阴阳理论,许多文章和书籍中常用到一些近代物理学的概念与原理但其中一些说法往往不确切或使用物理学概念不当。下面采用通俗（避开高等数学）的语言讲解这类问题一是纠正某些错误二是引起大家的重视并作进一步的研究。
（1）力
使物体发生形变或改变物体运动状态的一种机械作用称为力。物理学中常
提到的力有摩擦力、弹力、重力、内应力、外应力等。人体运动是神经系统、肌肉系统、骨骼系统协同产生的外在机械力的结果这是运动生物力学研究的范畴力学中没有劲的概念。我认为无论劳作或练习武术人们所说的劲就是指人体发出的力用以区别机械发出的力。
有位学生问我有人在一篇太极拳文章中称他所发出的力不是力量之力是速度之力。什么样的力是速度之力？为了解除对力的误解以下简单地讲解一下力及其有关的几个物理量。在物理学中力定义为质量与加速度的乘积用公式表示为=其中表示力表示质量表示加速度。加速度不是速度而是速度对时间的变化率这是机械力的定义。人体发出的力很难直接用这样的公式表达,但其效果可以用相当的机械力来表达、来测度。
我们介绍一个称为急动度的量。加速度对时间的变化率就是加加速度称加加速度为急动度。加加速度是运动物体所受的力随时间改变而产生的。当人体受到的外力随时间而增大时就会产生一种让人难以忍受的感觉,称为急动度效应。例如汽车突然启动时乘车人的那种感受就是急动度效应。如果甲用双手推乙爆发力强大使乙产生加加速度运动乙就会有急动度反应。
（2）动量和冲量
太极拳交手有时产生碰撞现象,这种现象与动盘和冲盘两个物理量有关。动地的定义是质量与速度的乘积公式为=。其中表示动量表示质斑表示速度。
冲量的定义为力与力的作用时间的乘积公式为1=%其中表示冲量表示力表示力的作用时间。
动量对时间的变化率就是物体所受的外力可见力、动量、冲量这3个物理量是有关的。
你出拳击打对方其效果与冲量的大小有关。可能有人认为速度快力量就大。实际上速度快是动量大而非力量大。动盘对时间的变化率才是力,也就是说动量对时间的变化率大力才大。
有这样一种太极现象,甲是一具有太极功夫的人乙是练外家拳的人。用仪器测试,乙冲拳的力量略大于甲。甲和乙用同样方式击打丙的胸部丙会觉得甲冲拳更有渗透力。这是为什么呢？我们先举一劳作例子双手抡起一重锤击打一石条欲击碎之。如果锤的柄是无弹性的金属制的效果差如果锤的柄是具有弹性的白蜡杆,效果就好得多。这是因为锤柄若有弹性当锤受到石条的反作用力时会减缓这种反作用力,使得增大了击打石条力的作用时间也就是增大了冲鼠。具有太极功夫的人出拳时臂的弹性好整身协调性好尤其是陈式太极拳冲拳时逆缠螺旋前进增大了力的作用时间增大了冲量。
(3)向心力和离心力
现在不少练太极拳的人称向胸口收手的力为向心力手从胸口向外开的力为离心力并且误认为这就是应用了力学。这种字面意义上的向心力和离心力不是近代物理学中向心力、离心力的概念。将物理学中的向心力、离心力简单地叙述如下牛顿运动学第一定律认为一个物体如果不受外力作用那么它将保持静止或匀速直线运动不变。做曲线运动(包括圆周运动)是物体改变了匀速直线运动状态这是因为它受到外力的作用这种外力就称为向心力。离心力是向心力的反作用力。月球绕地球做圆周运动就是因为地球对月球的引力这种引力就是向心力其反作用力就是月球对地球的离心力。向心力、离心力是物理学中的基本概念,如果不恰当地随意用在太极拳上容易引起误解。
(4)力偶
作用在同一刚体上大小相等方向相反且不在一条直线上的一对力称为力偶。力偶的作用是使受力的刚体转动。两个力的作用点连线的距离称为力偶臂。力偶的大小就是力乘力偶臂如图所示和『表示力表示力偶臂。
实际上拳法中的许多摔法是符合力偶作用原理的力偶值越大越容易将对方摔倒。为了增大力偶值除去增大力量外要尽量增长力偶臂。
（5）重心
万有引力定律指出两个质点之间存在引力引力的大小与两质点的质量乘积成正比与两质点的距离平方成反比方向是沿两质点的连线。地球对物体的引力可看成是地球的质桢集中在地球的中心点对该物体的引力为简便就称为地心引力。地球匕的物体受地心的引力也相当于该物体的质量集中到该物体的某点所受地心的引力这一点就是该物体的重心。一个质地均匀分布的有规则的几何体其重心就是其几何中心。人体是一个形状复杂的有机体而且运动过程中人体形状在不断变化所以人体重心很难说固定在哪一点。人体重心所受地心引力方向指向地心或者说垂直地面。
重心是近代力学概念,在早先（例如民国前）的太极拳文献中没有出现重心一词。在当代太极拳文献中重心是经常被使用的概念。关于重心的有些提法虽然可以理解,但不太确切例如重心移出体外失掉重心等。在讲解人体的稳定性时,为了方便,我们将从人体重心指向地心的直线与地面的交点称为重心投影。重心位置随体形的变化而移动当两脚着地时（盘步例外）两脚脚尖连线、两脚脚跟连线及两脚脚底面外侧围成的四边形构成了人体的支面。重心投影应在这个支面上。否则,人体就会倾倒。如图10-2示意假定图中四边形为支面,倾斜线段表示人体中轴线表示人体重心。当人体倾斜相同的角度,电心低时甫心投影在支面内,人体不会倾倒如（1）所示重心高时重心投影易落于支面之外人体会倾倒,如（2）所示当支面小时重心投影易落于支面之外人体会倾倒,如（3）所示。
为稳定或尽毋降低重心例如下蹲或增大支面例如加大步幅。但这样又不利于灵活地移动。为既稳定又移动灵活就须在运动中正确地、不断地改变体形和步法这也就是太极拳中强调的虚实转换问题。所谓破坏对方的平衡就是要迫使对方的重心投影移出其支面。就自身而言身法中正有利于稳定。另一方面人体的形变可以改变重心的位置。当身体受到外力时,为了不至于倒地,通常人们会前倾后仰或侧歪以保持重心投影在支面内但是如果身体过于倾斜由图10-2可以看出即使没有倒地重心投影也已处于支面边沿也就是几乎要倒地。在身体受到外力时,陈式太极拳转体使身体呈螺旋形,能保持重心投影尽量接近支面的中心位置。例如甲马步站立乙从甲正面推其胸部如果甲后仰则很容易向后倒地如果甲或左或右转体如向右转体左膝逆缠下沉右膝顺缠上提眼看左侧躯干中心线垂直地面,身体呈螺旋形这样既拥化了乙的推力又不至于因为身体倾斜而使身体重心投影移出支面。
独立步例如右独立步支面就是右脚底下的地面部分为了使重心投影落于支面就必须调整身形,右肩向右侧倾斜或者右胯向右侧凸。有人讲过这样一个故事在一次聚会上,孙式太极拳创始人孙禄堂先生给大家表演了一个绝技将身体的一侧,如右侧(包括右腿外侧)与垂直的墙面相贴能将左脚提起呈右独立步。你相信吗？不妨一试。
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