第二章　重力和质量、杠杆和压力

试着站起来

如果我告诉你，当你以某种方式坐在椅子上，即使没被绳子绑着，你也会站不起来，你肯定会觉得我是在开玩笑。不信？那我们就来试试。请你以图13所示的姿势坐着，挺直身体，也别把脚伸到椅子下面。你现在试着站起来，怎么样，是不是不管你怎么使劲都站不起来？也就是说，如果你不把脚移到椅子下面或者身体向前倾，你是不可能站起来的。

图13　不可能站起来的姿势

在我解释为什么之前，你得先知道关于物体，以及人是如何保持平衡的。只有经过这一物体的重心引出的与地面垂直的垂线落在这个物体支撑面之内，该物体才能保持平衡。例如图14中的圆柱毫无疑问是会倒下去的。但如果圆柱体的底面足够宽，使得它的重心垂线能够落在底面之内，那它就不会倒下。著名的比萨斜塔和博洛尼亚斜塔，以及阿尔汉格尔斯克斜塔（图15），虽然是倾斜的，但却没有倒下，也是因为这个原因。当然还有一个次要的原因，这些建筑物的地基都挖得很深。

图14　这个圆柱一定会倒下，因为它的重心垂线落在底面之外

图15　俄罗斯的阿尔汉格尔斯克斜塔

人能站稳是因为从人体重心引出的垂线没有超过双脚在地面圈出的范围，如图16所示。也就是说，双脚外缘在地面占有的面积越小，就越难保持平衡，单脚站立就比双脚站立更难，走钢丝更是难上加难，这是因为支撑面过小。你们是否注意过那些老水手的走路姿势？他们一生大部分时间都生活在颠簸的船上，为了保持身体的平衡，他们会尽可能张开双腿以增加双脚间的距离，长此以往便形成了习惯，到了陆地上也会保持那样的走路姿势。

图16　人站立时，身体重心的垂线必须落在双脚的范围内

从另一方面来说，长时保持在平衡状态下的身体，会显得十分优美。有些少数民族的人习惯将重物置于头顶走路，他们的身体看起来健硕有力，姿势也十分优美。当把重物放在头顶上时，他们的头颅和身体必须保持笔直状态，因为头顶的重物使他们的重心比平常更高，这样重心垂线就很容易偏离支撑面的范围，人体就没办法保持平衡了。

现在回到最开始的那个问题。人坐下后身体的重心大约在靠近脊椎骨，比肚脐高20厘米的位置，所以沿重心向下引垂线，必然会落到椅子下方，双脚后面的位置。所以我们如果想站起来，必须身体前倾，使重心前移或者把脚移到椅子下，使重心垂线落在双脚范围内，不然我们是没办法以那个姿势从椅子上站起来的。