张伟伟:力学视野下的结构之美

2026年03月18日《中国教育报》发表了一篇题为《力学视野下的结构之美》的文章,作者是东莞理工学院的张伟伟。文章提到,武际可教授在《人类文明的脊梁:力学视角下的结构与工程》一书中把结构比作人类文明的脊梁,以此强调了结构在文明发展中的重要性。这本书由山东科学技术出版社出版。 书里写到,当远古人类把石块当武器的时候,人类文明还处在混沌未开的状态;等到人们开始有意识地设计制作工具,文明的曙光就出现了。无论是具体的工具还是后来代表智慧的人造物,其本质首先都是要利用特定材料以合理的结构形式呈现出来。如果说人类文明的成熟过程就像一个人从趴着到站起来的过程,那么结构对文明的作用,就像脊梁对人体的支撑一样不可或缺。 在分析结构和力学关系时,书中提到了古希腊哲学家柏拉图。柏拉图曾把世界分为可见的物质世界和不可见的理念世界,认为只有透过物质表象才能触及精神内核。现实中的各种结构并不是随便堆起来的,而是严格按照力学原理形成的特定形态。如果说结构是物质的躯壳,那么力学就是它的灵魂。 这本书不仅列举了大量的工程结构形式,还揭示了它们背后的力学逻辑。书中巧妙地融入了力学史的内容,让知识不再是冷冰冰的教条。作者详细追溯了许多力学概念的形成和发展过程,让读者既能了解到“是什么”,还能知道“为什么”和“从何而来”。这种叙述方式让读者在空间和时间两个维度上都能扩展认知。 书中还有很多妙趣横生的类比法。比如在讲解中国古建筑中的斗拱结构时,作者把它受力模式和马车挽具、雨刷器进行对比;在讲“静定”和“超静定”问题时,则用几个人一起扛木头的场景来比喻。这些类比不仅降低了理解难度,还让读者在掌握核心概念的同时得到思维上的乐趣。 书里还选取了一些有趣的话题来解释生活现象。针对现代人腰椎间盘突出的问题,武老师建议大家尽量别弯腰而要试着爬行。他解释说弯腰时腰部像悬臂梁受力模式导致受伤的风险更大,而爬行时腰部变成两端简支梁模式反而更好。 张伟伟认为这本书对教师、学生和普通大众都很有价值。对于老师来说这是一部教学法的典范;对于学生来说能帮助构建稳固的知识体系;对于普通人来说是一座桥梁能让人透过表象洞察背后的法则。总之这本书展示了力学的力量和人类理性的光辉。