【武俠物理】《射鵰》歐陽鋒除晒衫　3000米雪山跳落地點解唔死？

著名英國物理學家霍金（Stephen Hawking）早前逝世，他對物理學的巨大貢獻，讓世人永恆懷念！雖然霍金生前受到「肌萎縮性脊髓側索硬化症」（ALS、俗稱「漸凍人症」）折騰，但無礙其探索宇宙的堅持，更讓世人看到物理學的魅力。
事實上，物理學在日常生活中無處不在，就連武俠小說都有物理學在其中。內地青年學者、《南方都市報》專欄作家李開周在其新作《誰說不能從武俠學物理？》中，卻物理學與引人入勝的武俠世界結合，運用科學角度破解《射鵰英雄傳》的西毒歐陽鋒從3,000米雪山跳卻奇蹟地不死之謎，關鍵在於他脫光衣服自製「降落傘」減低緩衝力。從細節處觀察，就能讓物理學在武俠小說中「活」起來。

以下為《誰說不能從武俠學物理？》部分節錄內容：

《射鵰英雄傳》第37回，歐陽鋒被黃蓉設計騙上一座雪山，隨即撤掉上山時搭設的羊梯。那座雪山高聳入雲，極陡、極滑，再高明的壁虎遊牆功也無濟於事，歐陽鋒困在峰頂下不來了。到了第四天，天空又飄下鵝毛大雪，黃蓉與郭靖都以為歐陽鋒必定會凍餓而死，哪知道歐陽鋒突然從峰頂跳了下來：
 
只見他並非筆直下墮，身子在空中飄飄蕩蕩，就似風箏一般。靖、蓉二人驚詫萬分，心想從這千丈高峰落下，不跌到粉身碎骨才怪，可是他下降之勢怎的如此緩慢，難道老毒物當真還會妖法不成？片刻之間，歐陽鋒又落下一程，二人這才看清，只見他全身赤裸，頭頂縛著兩個大圓球一般之物。黃蓉心念一轉，已明其理，連叫：「可惜！」

3000米落下時間24.7秒

一丈等於3公尺，千丈高的雪山距地面足有3,000公尺。如果歐陽鋒在重力吸引下做自由落體運動，落地速度必然很大。有多大呢？算一算就知道了。
 
根據自由落體運動公式，物體落地時的末速度等於重力加速度與下落時間的乘積，而下落時間則等於兩倍的下落距離除以重力加速度然後再開平方。重力加速度取9.8公尺每秒平方，下落距離是3,000公尺，求出下落時間為24.7秒，進而求出落地末速度為每秒242公尺。這個速度基本接近奧運會上10公尺空氣步槍射出的子彈，比用諸葛連弩發射出的鐵箭都要快。如果歐陽鋒照此速度落地，一定會將凍得鐵硬的地面砸出一個深達數公尺的大洞，他的身體也一定會摔得四分五裂，只能用洛陽鏟和吸塵器來收屍。
 
不過地球上任何一種物體的下落都不會是純粹的自由落體，因為地球上有空氣，而空氣有阻力。當物體的下落速度愈來愈快時，空氣對它的阻力也會愈來愈大，只要下落的距離足夠長，最終阻力總會與重力持平，將自由落體的加速運動變成一種勻速運動。換句話說，物體從高空下落時的速度不會無限增加，總會有一個極限，一旦達到這個極限，速度就恆定了。

衣褲做降落傘增浮力

有些讀者朋友玩過高空跳傘，穿著防護設備從5,000 - 6,000公尺的高空躍下，剛開始並不需要打開降落傘。下落速度愈來愈快，愈來愈快，但由於空氣阻力不斷與地心引力抵銷，下落的加速度會愈來愈小。大約經過20秒左右的時間，加速度歸零，人體勻速下落。
 
空氣浮力也屬於電磁力。根據流體力學中的空氣阻力計算公式，歐陽鋒跳下後受到的浮力等於空氣密度、風阻係數、迎風面積、下落速度的平方等四個物理量的乘積再除以2。再根據高空跳傘的經驗資料，沒有打開降落傘時的風阻係數取0.83，空氣密度取1.1，迎風面積取0.3平方公尺，下落速度取80公尺/秒，此時歐陽鋒受到的浮力約為880牛頓，基本上可以抵銷地球對他的引力，使他可以按照80公尺/秒左右的速度勻速下落，而不會繼續加速。
 
80公尺/秒也是一個驚人的速度，歐陽鋒落地還是會摔成肉餡。怎樣做才能逃過這一劫呢？歐陽鋒的聰明才智派上了用場：他在雪山上脫得一絲不掛，用上衣和褲子做了一個簡易的降落傘，增大了風阻係數和迎風面積，進而增大了空氣浮力。

歐陽鋒的簡易降落傘當然無法和專業降落傘相比，其迎風面積最大不超過一平方公尺，風阻係數最大不超過1.2（專業降落傘的風阻係數可達到2.5以上），空氣浮力大約是自由下落時的5倍，最後將以16公尺/秒的速度砸向地面，相當於被一列加速以後的超級動車迎頭撞擊，依然難逃一死。
 
那麼歐陽鋒摔死沒有呢？當然沒有。只見他在半空腰間一挺，撲向城頭的一面大旗。歐陽鋒左手前探，已抓住了旗角，就這麼稍一借力，那大旗已中裂為二。歐陽鋒一個筋斗，雙腳勾住旗杆，直滑下來，消失在城牆之後。
 
歐陽鋒之所以沒死，一是在落地前借助了大旗的彈力，來了一個小小的緩衝，二是因為他身處武俠世界，用絕頂輕功創造出低重力環境。減小了重力加速度，再加上簡易降落傘帶來的浮力，使他得以低速著陸。
 

書名：《誰說不能從武俠學物理？》

作者：李開周
1980年生，河南開封人，青年學者，《南方都市報》專欄作家，曾於《新京報》、《中國經營報》、《世界新聞報》、《羊城晚報》、《中國烹飪》和《萬科周刊》等媒體開設專欄。著有《包公哪有那麼黑：你所不知道的包青天》、《擺一桌絕妙的宋朝茶席》、《過一個歡樂的宋朝新年》、《吃一場有趣的宋朝飯局》、《歷史課本聞不到的銅臭味》、《民國房地產戰爭》等。

出版社：時報出版

《香港01》獲出版社授權轉載，標題為《香港01》編輯所擬。