| 文章根据人类发展规律，分三个阶段介绍了战争与力学的关系：古代战争与力学、近代战争与力学、当代战争与力学。着重介绍了各个不同阶段战争所使用的武器与力学之间的密切联系。最后总结并提出了自己的一些看法。 战争是一种社会现象，其定义是：当事者之间事情矛盾争端到达白热化之后，对对方采取的粗暴的毁灭行动。战争是政治集团之间、民族（部落）之间、国家（联盟）之间的矛盾最高的斗争表现形式，是解决纠纷的一种最高、最暴力的手段，通常也是最快捷最有效果的解决办法。也可以解释为使用暴力手段对秩序的破坏与维护、崩溃与重建。古今中外的战争，概莫能外。 广义来说并非只有人类才有战争，自然界大量生物都有战争行为。而人类社会的战争自从人类出现以来，就一直没有停止过。在历史长河中，根据整个人类社会发展规律，战争也可分为三个阶段，即古代战争，近代战争和当代战争。下面将分三个阶段来谈战争与力学的关系。 一、古代战争与力学 1. 从普通冷兵器到抛射武器古代战争，由于其科技水平以及其他各方面的客观条件的限制，主要是人数上面的较量。孙子兵法中说“十则围之，五则攻之，倍则战之，敌则能分之，少则能守之，不若则能避之”从很大程度上说明了人数对于战争的重要性。诚然，历史上以少胜多的战斗也不在少数，但那都是人少的一方在其他各方面诸如武器，地形等占据了绝对优势之后才发生的。 一般来说，在正面交锋中，人数的多少就是战争胜利与否的决定性因素。而另一个很重要的因素就在于武器的先进程度上了。在这里面，大概就涉及到许多力学知识。 古代战争所使用的武器无疑是以刀枪剑戟棍盾弓弩等为主的冷兵器。当然，如果追溯到原始社会，这些冷兵器也是没有的，人们为了狩猎与自卫用一种动物骨头做成的矛，随后人们找到了石器的替代品，即金属。在我国商代、周代、战国时期都用了金属青铜做兵器。但随着人类文明的进步，人们使用铁来铸造武器，铁比青铜更轻、更坚硬。 我国古代社会共发展制造出了具有代表性的种兵器，俗称“十八般兵器”。弓是最早的抛射兵器，它由有弹性的弓臂和有韧性的弓弦构成。它将拉弦张弓过程中积聚的力量在瞬间释放出来的同时，将扣在弦上的箭射向目标。 再后来，人们又发明了威力更大，射程更远的抛射武器，这就是弩和抛石机。弩是由弓发展而来的，很多时候我们都将这两者混为一谈，其实不然，它们之间有着本质的区别。首先，弓是在射箭时才将弦拉开，而弩是先将弦拉开扣在扳机上，等发射时候只要扣动扳机就可完成发射；其次，一张弓对于一个操作者，一把弩可以多人操作。另外，弩的弹力大，能够储藏的能量多，所以也具有比弓更大的杀伤力和更远的射程。 抛射武器的出现，使得对战的双方可以不必面对面接触就能给对方造成极大的伤害，同时也能更好地保护己方，但就战争来说无疑是一种进步。抛石机是更大型的抛射武器，在攻城掠地杀敌御己方面往往扮演着举足轻重的角色。无论是弓也好还是弩与抛石机也罢，抛射武器的出现，标志着人类社会向前迈出了一大步。 恩格斯曾经把弓箭的发明看作人类进入蒙昧时代高级阶段的重要标志。他指出：“弓、弦、箭已经是复杂的工具。发明这些工具要有长期积累的经验和较发达的智力，因而也要同时熟悉其他许多发明。”他还说：“弓箭对于蒙昧时代，正如铁剑对于野蛮时代和火器对于文明时代一样，乃是决定性的武器。”（《家庭、私有制和国家的起源》）抛射兵器在冷兵器时代是较先进的一种兵器，它能在较远的距离发射并击中目标，具有其他冷兵器无法比拟的杀伤威力，因而在火器未问世之前，尤为历代兵家所重视。 2. 从抛射武器到火器的应用 火器是古代火药武器的总称，包括火箭、火球、火枪、火炮。 火药，是我国古代四大发明之一，在诺贝尔发明炸药之前，具有不可取代的地位。一般认为，火药起源于炼丹术，当把硝石、硫磺、木炭等混合起来时，人们发现它们会极易点火，能猛烈燃烧并发生爆炸。然而，尽管火药的出现很早，但把火药用于武器制造并投入实战，开始于唐代末年。遗憾的是，我国人民只是进行一些最基本最简单的应用，真正发明火枪的却是外国人。 最早，人们通过火绳来点燃火药，从而用火药推动子弹，这种枪称为火绳枪。火绳枪有一个明显的缺点就是下雨天或者气候潮湿的时候不易点燃，再说了晚上使用也会暴露自己。为了改进这一缺陷，人们发明了新的枪械，称之为隧发枪。何为隧发枪？隧发枪就是给火绳枪安装上“打火机”。再后来，又有了滑膛枪和来福枪。滑膛枪的枪膛做得非常光滑，这样因为子弹与枪膛之间极小的摩擦力从而使得子弹可以飞得比较远，然而也有一个缺陷就是准确性不高。鉴于此，来福枪应运而生。来福枪就是在枪膛内刻出几条线，这样，子弹在飞出去后会自旋，从而比滑膛枪打得更远更准。 不难看出，从火药用于枪械制造热武器开始到人们不断改进枪械最终发明来福枪，这其中都蕴含着相当多的力学知识，爆炸力学，弹性力学，气动力学等都彰显了巨大的作用。 二、近代战争与力学 1. 总述近代战争主要包括了第一次世界大战和第二次世界大战，以及其他国家地区的一些局部战争。随着几次工业革命的发展，人们的生产力获得了极大地提高，在战争中的直接表现就是战争形势的错综复杂，武器的种类繁多与先进。 从兵种上看，有空军、陆军、海军三大主题，再细分的话，空军可分为航空兵、高射炮兵、地空导弹兵、雷达兵、空降兵等；而陆军可分为战斗兵种（包括步兵、装甲兵、炮兵、工程兵、通信兵、导弹兵等）、战斗支援兵、战斗勤务支援兵等；海军可分为水面舰艇部队、潜艇部队、海军航空兵、海军岸防兵、海军陆战队等。 从战斗形式上看，有阵地战，也有运动战等。而第一次世界大战和第二次世界大战中所使用的武器更是繁多庞杂，机枪、重型机枪、轰炸机、坦克、鱼雷、炮弹、手榴弹等。 这些武器无一不是具有超强的杀伤力与破坏力，在战斗中扮演着非常重要的角色。甚至在二战后期，美国对日本使用了原子弹，两颗原子弹投下去，25万人瞬间消逝，而那两块地方直至现在也是不毛之地，其巨大的破坏力让人发麻。也无怪乎原子弹自从那次以后再也没有用于战争中，也仅是作为一种威慑力量存在。下面以二战中使用最为广泛的几种武器为例谈谈近代战争与力学之间密不可分的联系。 2. 谢尔曼 谢尔曼是由M3型坦克改进而来的中型坦克，全名为M4 general sherman，这个称呼最早由英国人叫起。M3型坦克作为谢尔曼的前身，在最初的设计中，该型坦克的主炮口径为37毫米，当设计完成后，设计人员已经意识到37毫米口径远远落后于实战需要，于是将其中一门主炮口径改为75毫米。 75毫米口径的主炮装在车体右前方，这样造成的不足之处是车体与炮塔采用铆接，一旦被击中，铆钉就像霞弹一样在坦克里到处横飞。于是，M4谢尔曼就被设计出来了。 3. 斯图卡 斯卡图是德国制造的一种轰炸机，作为希特勒提出的闪电战的王牌，一直都是无往而不利屡建奇功。Ju-87斯图卡有一对像海鸥一般微微上扬的机翼，能以非常陡的角度俯冲。 斯图卡机体非常牢固，它所装备的自动装置可正确计算出开始俯冲和拉起机头的时机，在前翼梁下装有一对俯冲减速器，而其肥大的主起落架在飞机俯冲时也起到减速的作用。 4. 机枪 机枪英文称作“machine gun"，从1851年诞生算起，至今还不到150年，然而，在这短短100年间，机枪在每次战斗中都有着不可替代的地位。 同其他步兵武器一样，机枪也是随着战争而发展起来的。目前，机枪已形成了包括轻机枪、重机枪、通用机枪、坦克机枪、坦克并列机枪、航空机枪等系列。现代机枪的先河是加特林机枪，比较有趣的是发明该型枪的不是机械工程或机械师，而是医学博士加特林。加特林发明的机枪是一种集束管武器，发射纸弹，纸弹内装黑色火药和弹头。 5. 子弹 枪之所以具有杀伤力，是因为枪能发射高速飞行的子弹，高速飞行的子弹带有巨大的动能，所以才能杀敌制胜。所以，对于枪械的另一组成―子弹，非常有必要认识一下。 子弹虽然由于枪械的不同具有不同的型号，但是其基本构造和工作原理还是相同的。其尖尖的部分叫弹头，是铜或钢做的，里面还灌满铅。身子叫弹壳，也是铜做的，里面装满火药。平平的尾端叫底火，里面有一点烈性炸药，是点火用的。当子弹装上枪膛，一扣扳机，机枪里面的钢撞针靠弹簧的力量撞击底火。底火的烈性炸药特别易燃，一撞就冒火，一冒火就把弹壳里的火药点燃，火药燃烧产生很多气体，但是因为弹壳内空间有限，这些气体只能待在弹壳内，当气体增大到一定程度，具有了非常大的气压时候，就会推动弹头，将弹头猛的推出枪口。这就是子弹的工作原理，这一切发生在极端时间里，用肉眼肯定是看不到的，所以，我们都有这样的常识：当扣下扳机的时候，子弹几乎同时就飞出去了。 子弹的弹头有铅，但这里的铅并不是为了让敌人产生重金属中毒，而是为了增加弹头的重量，从而可以获得更大的动能，因此也更具有杀伤力。弹头的形状一般有两种，尖头和圆头的，究竟哪种的好呢？这个不可一概而论，要看使用场合，根据用途选择最佳的弹头才能更有效地发挥枪械的作用。一般来说，高速枪弹的弹头是尖的，而低速弹头是圆的，至于为什么，可以根据牛顿力学进行计算验证。 子弹在飞行时，主要受到两个力，一个是重力，另一个是空气阻力。我们忽略重力作用，只看空气阻力。据试验，同样直径的弹丸，如果头部是平的即圆柱形弹丸，其飞行阻力要比头部是弧形的大好几倍。人们还发现，当弹丸飞行速度低于音速时，弹丸头部弧形的尖或圆对飞行阻力的影响不大，而超音速飞行时，弹头越尖阻力越小。 三、当代战争与力学 1. 总述当代战争早已不再是以参战人数多少来决定战争胜败了，主要依靠的就是科学技术。纵观当代几场战争：海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争、美伊战争，我们都能从中看出军用高技术的迅猛发展和广泛应用，使得当代战争进入了高技术战争的时代。 2. 当代战争的特点 当代战争有以下几个特点： · 首先，是高新技术武器装备的大量使用，具体表现在：第一，空中力量的发展促进了战争的空中化，空中及空间力量正在成为未来战场的主力，空天战场正在确立自己新的主导地位；第二，以巡航导弹等防区外发射武器和带卫星导航气筒的航空武器为主导的精准制导武器，成为高技术局部战争的基本打击手段和主攻武器，使得防区外远程精确打击成为主要作战方式。 · 其次，战争要素信息化程度越来越高。 · 再次，当代战争是体系对体系的较量，战争胜负取决于作战系统的整体对抗能力。 · 最后，战斗消耗越来越大，战争更加依赖于雄厚的经济基础和有力的综合保障。 3. 当代战争所使用的武器 由于核武器具有巨大的破坏力，所以尽管各国都一直在致力于核武器的研制，却并未大规模出现在战争中。而当代战争除了沿袭二战以来的各种武器，又出现了许多新型的武器，最具有代表性的就是导弹。 导弹是一种靠火箭推动飞出去击毁敌人目标的高科技武器，如果按照导弹打向目标的远近分类，有洲际导弹、远程导弹、中程导弹和近程导弹四种；若按用途分类，有专门打坦克的反坦克导弹，有专门打军舰的反舰导弹，有专门打飞机的防空导弹，还有专门打导弹的反导导弹。 除了导弹，当然还要提一提核武器，原子弹和氢弹是我们最熟悉的核武器了，前文提过，这两者由于及其巨大的破坏力因此是禁止使用的。 除了这两者之外，还有一种叫做中子弹的武器，所谓中子弹就是在引爆以后会发射大量中子流，这些中子流对人体造成极大伤害，轻者让人丧失战斗力，重者直接死亡，但是这种中子流对于建筑物造成的伤害却是极小的。另外，中子弹放射的中子流作用范围仅有2000米，比之原子弹和氢弹小多了。 在当代战争中，还有一些新式武器大量使用，因为这些武器五花八门，各有特色，既不同以前冷兵器和热武器，也不是后期的核武器，所以人们一般都称之为特种武器。特种武器种类繁多，用途也各不相同，比如催泪弹、噪声弹、电子炮弹等。 四、结束语 综上所述，我们可以看到，随着人类社会不断发展，战争也变得错综复杂，尤其在战斗形式与武器上面，更是日新月异。这里面就包含了大量的力学知识，不论是子弹形状的设计还是枪炮的设计，不论是对于炸药的控制还是爆破点的选择，可以说，力学在其中的作用是无与伦比的。尤其是当代武器，飞机，潜艇的继续发展，必将依赖于力学研究的突破和发展，而核武器更是从出现到推广与力学结下不解之缘。尽管如今时代的主题是和平与发展，但是我们决不能放松警惕忽视战争随时可能爆发的可能性，因此，这就需要我们更好地了解战争，应用科学技术不断武装更加强大的人民军队，作为相当基础的力学，在这一过程中定将长期处于核心地位。 参考资料： [1]中教育星电子图书馆，《军事天地》． [2]冯平、王国富，《世界军事百科》，中国环境科学出版社，2006. [3］武际可，《力学史》，高等教育出版社，2009. [4］武际可，《力学史杂谈》，高等教育出版社，2009年10月1日． [5]工N．杜普伊（美），严瑞池、李志兴等译，《武器和战争的演变》，军事科学出版社，1985. [6］学生探索者编委会，《致命武器》，吉林出版社集团有限责任公司，2010. 来源：图形公式不烦恼微信公众号（ID：ArtByMathematica），文章来自网络，作者不可考。 |
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