《三國演義》中著名的一段,說的是司馬懿率軍15萬奔西城而來,而守城的諸葛亮身邊僅有2500人,以2500敵15萬無異於以卵擊石,在這危急時刻,諸葛亮攜古琴一把,大開城門,樓高唱“空城計”,終使多疑的司馬懿退兵。人們說起這段故事,總覺驚心動魄,非“千鈞一發”無以形容之。
“千鈞一發”,又作“一發千鈞”,本義是一根頭發上係著千鈞的重量。鈞,古重要單位,30斤為一鈞。這個成語典出《漢書·枚乘傳》:“夫以一縷之任;係千鈞之重;上懸無極之高;下垂不測之淵;雖甚愚之人;猶如哀其將絕也。”《列子·仲尼》篇:“發引千鈞,勢至等也。”唐·韓愈《與孟尚書書》:“共危如一發引千鈞,綿綿延延,窪以微滅。”
這個成語比喻事懷萬分危急或緊要,已經到了極危險的地步,好像一根發係著一千斤重的東西。說起這一根頭發,所能承受的重要,倒真的是包含著一定的物理學家道理。
早在先秦時期,墨家學派就曾經做過發辮懸掛重物的實驗,結果是發現有的頭發被拉斷,有的頭發不被拉斷。這又是為什麼呢?《墨子·經說下》記載:“均發,均縣(懸)。輕而發絕,不均也。均,其絕也莫絕。”意思是說,當頭發共懸一件重物時,由於鬆緊不同,被拉緊的一部分頭發承受了全部重量,盡管重量不是太大,但這些頭發往往先被拉斷,其他部分頭發也相繼斷絕。於是,他們得出結論,假如重物的重量能夠均勻地分配到每一根頭發上,這些頭發就一根也不會斷。這在當時來說已經是十分科學的解釋,可以看出有關力學上應力與壓強的概念,同時通過實驗觀察現象再進行推論驗證。
時至戰國後期,學者公孫龍在上述墨家以發懸物解釋的基礎上,提出了“發引千鈞”的設想,《列子·仲尼》篇說:“發引千鈞,勢至等也。”這是和公孫龍幾乎同時的公子牟的說法。意思是,毛發所以能引千鈞那樣重的物,是由於重物作用在毛發上的“勢”到處相等的緣故。這裏出現了一個新的概念“勢”,盡管與現代的科學理念不同,但也在一定程度上反映了人們對力有了進一步的深入認識。
晉代張湛注《列子》“發引千鈞”中雲:“夫物之所以斷絕者,必有不均之處。處處皆均,則不可斷。故發雖細而得秤重物者,勢至均故也。”
現代科學研究證明,1根半徑為0.05毫米的頭發能承受100克重量,1平方厘米的頭發則可承受重5噸以上的重物;如果用20萬根頭發編成一根發辮,則可承重20噸。聽起來似乎很有些不可思議,我們可以精確計算一下“一發”到底能承受多少重量。
人的頭發絲有粗有細,約在0.04~0.08毫米之間。這裏取中值0.05毫米,而根據測量,一根頭發絲被拉斷時,大約需加力0.9牛頓;而若是比較粗的頭發,如發徑0.08毫米,拉斷時需加力1.9牛頓,即人發的強度極限為380~460兆帕。而說到“千鈞”,按唐代1斤合596.82克計,取頭發絲的直徑為0.06毫米,則可算出一根頭發絲引千鈞時所承受的拉力應為62.1×106兆帕。遠遠超出人發的強度極限10萬多倍,這麼看來,“一發引千鈞”是一種語言學上的誇張。
當然,如果是很多跟頭發編在一起結成發辮,如前所述,情況就另當別論了。根據周代的尺度,千鈞約合7萬牛頓;而秦到西漢,千鈞約合7.6萬牛頓;東漢魏晉,千鈞約合6.5牛頓。按這個最低限度,據前引試驗數據,以拉斷一根頭發絲平均要1.47牛頓的力計算,並假定各頭發絲受力均勻,那麼,千鈞的力足可拉斷四五萬根頭發。若以發徑平均為0.06毫米計算,並設想發繩能編成密實無間隙的圓形截麵,則它的直徑約為13毫米。由此看來,一根辮子“引千鈞”還是很有可能的——隻要它們受力均勻。
曾經發生過這樣的事:夫妻二人登山遊玩,丈夫不甚失足要墜落懸崖,妻子趕忙相救卻使得自己也陷入危險,最後憑妻子的一頭秀發纏繞在樹枝上數小時,終為人所救。這時頭發所能承受的重量,應該不比進入世界吉尼斯紀錄的那個數據差,也許這便是愛的偉大——賦予了頭發真正的“千鈞”之重。