張飛喝斷橋,真假知多少|2020|高中組專題報導|佳作

作者 吳晨寧、高詩涵、游安立/中山女高

有詩讚翼德曰:
長坂橋邊怒氣騰,一聲虎嘯退曹兵。
今朝江上扶危主,青史應傳萬載名。 ——三國演義

許多人皆曾醉心於三國演義之中栩栩如生的畫面,亦敵亦友、鬥智鬥勇的三國鼎立與其中生動的人物刻劃無不令人刻骨銘心。其中劉備的結拜兄弟——張飛可說是個性鮮明,雖然許多人對他的評價是「暴而無恩」,卻也必須承認他「義釋嚴顏,並有國士之風」。其中最為人傳頌的一個故事便是他在長板坡之戰中為劉備斷後,在當陽橋前大喝:「身是張翼德也,可來共決死!」令曹軍前線一員大將肝膽俱裂,更有說法說他「喝斷」了當陽橋。至此,我們不禁出現了一個疑問,究竟要喊得多大聲,才能讓一座橋應聲斷裂呢?

為了解答這個疑惑,我們將這個問題分為兩個部分:測量及估算當陽橋的長度、寬度與
材質及計算多少分貝能夠使當陽橋斷裂。

在第一個部分,我們利用電視劇《新三國》中張飛在當陽橋前與曹操對峙的畫面。我們查詢了關於張飛所騎的馬的品種,並嘗試利用該品種馬匹的實際尺寸來估算電視劇中當陽橋的長度。在得知橋的寬度後,我們利用圖片中比例求出橋的寬度。因為當陽橋的現址已經是一個小城市,與當時必定有極大的落差,所以我們利用電視劇中當陽橋的樣子進行假設。

由上圖一可知,電視劇《新三國》中,若假設張飛身處的當陽橋橋邊木柵與木柵間的距離為一單位,則橋體為二十單位。當時張飛的坐騎為「烏雲踏雪」,也就是烏騅馬,與現今的「河曲馬」品種非常接近,因此我們運用河曲馬找出圖片與實際長度的比例(見二)。將馬的身長當成在圖中當陽橋上的一單位,因此橋長度約為20 ×137cm = 2740cm = 27m ,又可以得出橋的寬度與馬的肩高比例約為 1.5:137 = 5: X ,1.5X = 137 × 5 ,X ≈ 456.7cm = 457cm = 4.57m,並利用以上數據得出橋面積為 27m× 4.57m = 122.39m2 = 1233900cm2

在材質方面,由於東漢三國時期建築材料大多已經不可考,僅提及皆為木製建築。因此,我們找了一些古代常用於建築的木材及其功能,發現杉木常被用於木橋的製作,同時當陽橋現址湖北省當陽市中的玉泉山國家公園中有許多杉木,其中更以台灣杉這個品種為主。因此我們認為當陽橋的主要材質應為台灣杉。雖然在建築過程中,卡榫的部分可能會採用其他更為堅固的木材,但我們在此僅假設這座橋通體皆由台灣杉製成。

接下來便是第二部分,在開始計算多少分貝才能震碎當陽橋前,我們先查詢了一些相關的資料。從橋本身說起,它所能抵抗來自同一軸線壓力的能力稱為「抗壓強度」,當壓力超越該物品的抗壓強度時,會出現諸如碎裂、斷掉等不可逆的形變,還有,施力方向也會影響物品的抗壓強度,以木材為例,施力方向平行於木紋或垂直於木紋抗壓強度不同。下表即為我們整理出常見軟木類木材的抗壓強度:

若張飛站在橋上大喝使橋樑斷裂,則可以假定因聲音產生的壓力與橋面垂直,但我們無法考證當陽橋橋面與其建材台灣杉的木紋是平行還是垂直。因此我們分別運用平行木紋的抗壓強度數值及垂直木紋的抗壓強度數值,計算出每平方公分的木頭需要多少帕斯卡的力才能將其壓斷。已知抗壓強度與壓力的換算公式為 1kgf/cm2(公斤力每平方公分) = 98.1 kpa(千帕斯卡),若橋面與木紋平行,則可算出當陽橋所受壓力約為:
235kgf / cm2 ×1233900cm2 × 98.1= 28445713650kpa

而當橋面與木紋垂直,當陽橋所受的壓力約為:
40kgf / cm2 ×1233900cm2 × 98.1= 4841823600kpa

若要知道分貝與壓力的關係,則不得不提「聲壓」,聲壓與分貝的關係可見下圖三的公式。在計算出需要多少帕斯卡的力後,我們就可以將有效聲壓和參考聲壓比值的平方取以10為底數的 log 值再乘以 10,換算出該壓力等同於多少聲壓級,且其單位為分貝(dB),就能將使當陽橋斷裂所需要受的力改成所需要承受的分貝值。

因此我們將橋面與木紋平行時所計算出的 28445713650kpa 套入公式,得 SPL(力與木紋
平行)

而當橋面與木紋垂直時,將 4841823600kpa 套入公式,得 SPL(力與木紋垂直)

所以當台灣杉木紋與橋面為平行,代表其與張飛的聲音所產生的壓力方向垂直,故需要約 347.679579345 dB 才能喝斷當陽橋,而當台灣杉木紋與橋面為垂直,則表示其與張飛聲音所產生的壓力方向平行,這時張飛就需要約 363.059736764 dB 才能喝斷當陽橋。

三百多分貝究竟是一個甚麼樣的概念呢?令人難以忍受的工地分貝僅 80 至 110 分貝,而可能造成聽力永久性損傷的飛機引擎聲更已經高達 140 分貝(見下圖四)。且根據金氏世界紀錄,目前人類發出的世界上最大聲的聲音為一名英國女子 Jill Drake 在 2000 年時以 129 分貝喊出「安靜」。所以甚至連儀器都難以發出三百分貝的聲音,更遑論是人了。

綜上所述,可以發現就算是雄風千里,時人皆稱為「萬人敵」的張翼德也不可能喊出那麼大的聲音。然而,雖然三國演義將他刻畫成一個有勇無謀的人,但能想出讓士兵拿著樹枝在當陽橋後方樹林中跑動來製造有大量士兵在後方的假象,並在這時面對曹操身後真正的大軍面不改色,便可以知道他可能比我們想像中都要來的足智多謀。如果他在曹軍到來前已經先破壞橋中間的榫卯,那麼或許用力一喝真有機會將當陽橋當場喝斷。

當然,最有可能的原因就是為了渲染讀者感受而使用的誇飾法,很明顯張飛喝斷當陽橋是不可能真正發生在我們日常生活中,然而,「假作真時真亦假」,有些時候真與假的定義只在一線之間,如果願意透過真實與理性證明出的科學碰撞以想像力與感性建構出的書本世界,或許會有意想不到的收穫。雖經過計算,我們與羅貫中建構出的世界彷彿遠了一些,但卻絲毫不減我們對三國演義的喜愛。張飛喝斷當陽橋,真假雖不知,餘韻盪心頭!

參考資料:

  1. 羅貫中《三國演義》
  2. https://kknews.cc/zh-tw/home/xjykpjr.html
  3. https://www.strongpilab.com/db-in-audio-engineering/
  4. http://nova.bime.ntu.edu.tw/~dsfon/FluidMachinery/1999student/lewyinda/noise1.htm
  5. https://www.itsfun.com.tw/%E9%95%B7%E5%9D%82%E6%A9%8B/wiki-2976127
  6. https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A3%B0%E5%8E%8B
  7. https://www.epd.gov.hk/epd/noise_education/web/CHI_EPD_HTML/m1/intro_5.html
  8. https://kknews.cc/history/68ogegv.html
  9. https://read01.com/zh-tw/EGMAaG.html#.XiAYScgzY2whttps://kknews.cc/zh-tw/history/j5llzy.html
  10. https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B2%B3%E6%9B%B2%E9%A6%A
  11. https://kknews.cc/zh-tw/travel/48kvbz3.html
  12. https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%B0%E7%81%A3%E6%9D%89#%E5%88%86%E4%BD%88
  13. https://new.qq.com/omn/20190507/20190507A098UP.html
  14. https://slidesplayer.com/slide/11513671/
  15. https://www.youtube.com/watch?v=oJRfzEjHqxg

發表迴響

在下方填入你的資料或按右方圖示以社群網站登入:

WordPress.com 標誌

您的留言將使用 WordPress.com 帳號。 登出 /  變更 )

Google photo

您的留言將使用 Google 帳號。 登出 /  變更 )

Twitter picture

您的留言將使用 Twitter 帳號。 登出 /  變更 )

Facebook照片

您的留言將使用 Facebook 帳號。 登出 /  變更 )

連結到 %s