张良和力士用来砸嬴政马车的大铁锤究竟有多大？【转】

lizhihui945

我在很久以前就质疑过这个问题，今天正好闲着无聊来算一下精确值。

首先我们都知道《留侯世家》中提到大铁锤的重量是一百二十斤：

【东见仓海君。得力士，为铁椎重百二十斤。秦皇帝东游，良与客狙击秦皇帝博浪沙中，误中副车。】

秦朝的一百二十斤是多少？

秦一斤 = 今253克
秦120斤 = 253 * 120 = 30360 克 = 30.36 千克

也就是说这个号称120斤的铁锤其实只相当于我们当今的60斤，差不多就是一袋大米的重量。一般的成年男性都有能力提起这个重量，因此我怀疑张良找的那个大力士到底靠不靠谱- =|||如果是60斤的话张良自己也可以去扔的吧？当然也许是吃力了些。

这么重的一个铁锤究竟有多大呢？

生铁的密度是7.3g/cm^3，保守起见我们以7g/cm^3来计算。
为了提高材料利用率，假设那个大铁锤是一个球体。

球体体积公式：V = 4/3πr^3
密度公式：ρ = m/V

得： m/ρ = 4/3πr^3 ，其中 m = 30360 g, ρ = 7g/cm^3

解得 r = 10.1167 cm

由此得出，这个铁锤约是一个半径10厘米，直径20厘米的球体！

于是我们得出这样一个结论：
张良和力士拿着一个比正常西瓜还小一点的铁锤去砸秦始皇的马车！

好吧，就算他们没有误中副车而是真的砸中了，只要不砸到嬴政的脑袋上胸口上，嬴政还是死不了吧……
我很想问，他们为什么要这么费力搞个大铁锤，而不直接用板砖砸呢？

好吧，有些同学说，铁锤是可以空心的。

那我们就来假设一下这个铁锤是空心的。
一个空心的铁锤，要能够砸毁一辆马车，需要多大的？
粗略估计一下，至少直径得有1米吧……
那我们就来假设一下这个铁锤是直径一米的空心铁球。

空心球体体积计算公式：V = 4/3π(R^3-r^3)，其中R为外半径，r为内半径
因此，   m/ρ = 4/3π(R^3-r^3) ，其中 m = 30360 g, ρ = 7g/cm^3, R = 50 cm

解得： r = 49.8616 cm

空心铁球厚度 R-r = 50 - 49.8616 = 0.1384 cm

也就是说，如果这个铁锤要大到足以砸毁一辆马车，
它将是一个厚度不到1.4毫米的空心铁球！

厚度1.4毫米……那不可能是铁，而是钢了，钢的密度比铁更大。
因此钢板还要更薄一些，经计算，厚度为 0.1242cm
呃……我并不认为秦朝的炼钢以及锻造水平可以媲美当今的汽车与飞机制造业……
即使真有这个水平，他们犯得着为一个砸人用的东西如此耗费精力么- =|||

综上所述，张良和力士在博浪沙用一百二十斤的大铁锤行刺嬴这个消息是不可靠的！

然而太史公一向严谨，张良刺秦又是大事，怎么可能出现这种错误呢？

张良刺秦这件事，应该是千真万确的，那么问题就出现在那个大铁锤上。
张良用来刺杀嬴政的，不是铁锤！

于是我们用相同的方法来计算一下：

m/ρ = 4/3πr^3 ，其中 m = 30360 g, r   = 50 cm

解得 ρ = 0.058 g/cm^3

也就是说，这个大铁锤其实是由一个平均密度为 0.058 g/cm^3的物质组成的。
水的密度是 1 g/cm^3， 最轻的木头密度越是 0.4 g/cm^3
请不要告诉我他俩是扛着一麻袋棉花去砸嬴政的……更何况棉花打包之后的密度其实也不小~

那么这个大铁锤究竟是由什么物质构成的？
从日常比较常见的物质来看，我们只能猜测他是空心木头了……
再次计算一下空心球体的外壳厚度：
m/ρ = 4/3π(R^3-r^3) ，其中 m = 30360 g, ρ = 0.4g/cm^3, R = 50 cm

解得 r = 47.46 cm, R-r = 50-47.46 = 2.54 cm

也就是说，这个大铁锤其实是一个2.54cm厚的木板拼出来的……
由于球体拼接起来有一定困难，我们可以假设这其实是一个边长一米的正方体大箱子。

则有 m/ρ = a^3-b^3,    m = 30360 g, ρ = 0.4g/cm^3, a = 100 cm , a 为边长， b为内边长
解得 b = 97.4 cm , 厚度 (a - b)/2 = 1.3 cm

因此我们可以得出结论：
刺杀嬴政用的大铁锤，其实是一个用厚度1.3厘米的木板拼起来的边长为1米的正方体空木箱！

综上所述：

张良和力士在博浪沙用一百二十斤的铁锤刺秦是一个大谎言！
真实情况是他们扔了一个空木箱过去，砸毁了一辆马车！