历史发明还是民族荣耀？郑玄是否先于胡克发现弹性定律

任何一个中国人都不会忘记近代遭受的屈辱，那种被欧洲文明打败的不甘始终被牢记于心，激励着一代又一代的进步人士投入到救国图存的行动中。现如今我们已经取得了令人瞩目的成就，但人在危机中进步，我们不能因为自己的努力开花结果而洋洋自得，只是这样道理并非每个人都适用，一些人为了证明我们自古的强大，便把目光盯到了技术史上，强行论证一个又一个科学技术源自中国，其中就包括胡克定律。1676年，英国科学家罗伯特·胡克发现了与弹性相关的规律：固体材料受到力量的拉伸或者挤压后，其变形距离和力量呈线性关系。此后，胡克列出了弹性相关的计算公式并进一步发明了螺旋弹簧，由此这一定律便以胡克命名，但令他想不到的是，在遥远的东方大陆，另外一个远古的智者会被后人搬出来与他争抢弹性定律发明者的殊荣。

【胡克因其发现而留存青史】

2000多年前的发现

郑玄生于公元127年，属于我国东汉时期，他其实是一位经学家，只不过对世界充满了好奇心，同时了解过其他各类杂学，也因此，他与物理结下了不解之缘。有一次郑玄在为《周礼》做注解时，发现书中的考工记·弓人篇中，提到了古代复合弓的制备方法，并且提到了制作这类弓需要木材、动物角与筋三种材料以及他们的特点，这一下子引起了这位聪颖之人的兴趣，古书有云：“材美，工巧，为之时，谓之参均。角不胜干，干不胜筋，谓之参均。量其力，有三均，均者三，谓之九和。”郑玄恰好对弓有一定的了解，便依据自身经验进行了解释，附注在经文下：“假令弓力胜三石，引之中三尺，弛其弦，以绳缓摄之，每加物一石，则张一尺”可能是觉得这样说大家还是听不懂，便再补充道：“假令弓力胜三石，引之中三尺者，此即三石力之弓也必知弓力三石者，当弛其弦，以绳缓摄之者，谓不张之，别以一绳两策，乃加物一石张一尺、二石张二尺、三石张三尺”

【郑玄的所谓物理发现其实来源于周礼】

郑玄的解释相对原文要好理解的多，同时也阐述一个言简意赅的道理，那就是弓的拉力与弓体形变距离之间有正相关关系，增加多少力，变形距离也就增加多少，这与1500多年后的胡克所谈到的弹性规律不谋而合。于是，在老亮、李银山等学者的带动下，“郑玄比胡克更早发现了弹性定律”的说法便被提了出来，还发了论文进行论证，甚至带动了网上对这一观点进行大肆传播。然而悲哀的是，虚构的民族信心始终是虚构的，这个看法根本经不住推敲，因此一些良心学者展开反驳，纠正虚荣带来的谎言。

不够“科学”的定律

科学之所以是科学，就因为他跳脱了人的主观性局限，成为客观世界中千千万万规律的陈述者和复原者，尤其是能称之为定律的东西，更要保证客观性和可重复性。胡克为了达到科学的要求，做了大量实验和复原，其结果都可被复制，甚至还被应用到了弹簧这个商品中来，而郑玄提出的所谓“定律”，却根本无法保障实验结果可复原。

【实验的结果是要经过反复验证的】

这自然不怪郑玄，他也并非作假，只是他选择的“弹簧”有着极大的问题，弓虽然宽泛的说也属于一种弹簧，但它并非最佳的弹性的观察实验对象，只是条件有限，在那个时代，古人最常接触的弹簧也只有弓了。通过对弓粗略的观察，很容易察觉郑玄所陈述的这种规律，不过弓同样是复杂的机械，它有着数种种类和工艺，若以材料为区分标准的话，古代的弓可分为木制单体弓和筋角木等复合材料制作的角木弓，而以结构区分的话，还有直拉和反曲的差异。

【新疆尼雅出土的汉代复合弓】

郑玄在《周礼》注解所提到的弓，就属于角木复合弓，这种弓是动物筋、角片和木材三种材料组成的，其中每一种材料的性质都存在巨大差别，动物角硬不易变形、动物筋软弹性大，因此它们的拉力与距离的关系都不相同，而当它们组合起来时，自然而然的导致了拉力与距离成为非线性关系，具体一点就是拉力曲线图并不是一条直线，而是其他弯弯曲曲的形状。当然，仅凭推断是显然不够的，好在美国学者克洛普斯特格对弓拉力的测试数据得以证明了这一特点，他所列出的几种不同类型的弓的拉力曲线图显示，亚洲复合弓的拉力曲线是抛物线式的，只有英国长弓这样一个单体直拉弓才是接近线性的。这显然与郑玄批注所写的测试数据是不一致的，因为根据他的“实验”，复合弓每增加23厘米所需要的力是30千克，如此规律的数据体现在曲线图上将会是一条直线，也就是线性关系。

【各种弓型的拉力曲线图，D即使郑玄所说的复合弓】

这时有人可能会提出质疑了，虽然复合弓不能得出郑玄的结论，但这不代表郑玄不能从木材这一种材料中发现这个规律啊。我们且不说郑玄要说明复合材料的弓为何要用某一种材料的拉力曲线，即便我们算他确实这么做了，也不代表就一定能得出符合他陈述的结果。还是美国学者的研究，我们可以看到弓梢的长短软硬同样会对拉力曲线产生巨大的影响，这对于郑玄来说又增加了一项干扰因素，因为汉王朝的弓是既有单体也有复合；既有直拉也有反曲；既有长梢也有短梢的。而郑玄要抛弃《周礼》原文所描述的复合弓，在如此繁多弓型中找出一个适合自己结论的弓进行试验，是多么的不现实。作为一个经学家，他显然也没有意识会去这么做。

【英国长弓与复合弓有着较大的差别，中国虽然有，但应用不广泛】

更深的差距

既然郑玄的“发现”无法复制并且他从原始的观察中可以得到这个结果可能性很低，那么我们就不能将双方划上等号，郑玄的“发现”实际上是一种歪打正着，他利用脑补和推测正好总结出了类似的规律。还有人可能会不服，歪打正着也说明他发现了呀，你管他如何发现的呢？结果好不就行了么？即便我们单单从结果来看，郑玄也无法和胡克相提并论，这位英国的科学家不光用文字描述了这一现象的特点，还利用数学知识写出了力和形变距离的表达式F=K*X或ΔF=K*ΔX，同时进一步的认识到不同材料之间的差异，并在公式中加入K（表示材料的弹性系数），帮助人们更好的理解和应用弹性定律。这就使得这个公式并非空中楼阁、无根之水，而是完全可以融入生活的东西。正是由于这样的差异，双方在实践层面最终走向了完全不同的两个结果，胡克利用他的定律制造出了弹簧，使得后来的科学家们可以根据这一定律不断精进，而郑玄的“发现”则埋没在古籍之中无人问津，直到被后世子孙以极不端正的态度拿来刷自豪感。

【现代弹簧少不了胡克的功劳】

自信是建立在事实的基础上的，自豪感同样不需要依靠刷和捏造，作为华夏子孙，龙的传人，我们能绵延不绝2000多年已经足以令我们感到骄傲，而我们经受苦难后的崛起，更加说明了我们是一个自强不息的民族，这样的我们为何要用这样的手段来勉励自己？自信的我们完全应该虚心承认别人的优点，学习别人的有点，后事不忘前事之师，只有这样我们才能继续蓬勃发展，徐图自强！