没办法，商鞅的材料力学性能太差了。

商鞅的身体主要由骨骼、肌肉、肌腱、韧带、脂肪、纤维、皮肤等材料构成。

是的，骨骼的强度的确非常的高。

你看，人体最强的骨骼，股骨的抗拉强度达到 124MPa 左右，比牛的强度还高^[1][2]。

常用建筑材料的力学属性，都只有钢材能超过股骨：

股骨横截面积最小处约 4cm²，拉断单根股骨所需要的力为：

124×10^6×4×10^-4=49600N。

也即，4960kg。

也就是说，拉断股骨所需要的静拉力高达近 5 吨。

这个力量相当的惊人，恐怕也是很多人没有想象到的。

一匹马体重大约 500kg，在适合提供持续拉力的地面，提供静拉力通常 50~100%。也就是说，最大静拉力上限 500kg，仅仅只有 0.5 吨。

你看，一匹马的静拉力远远不足以拉断胫骨。

需要近 10 匹马才能拉断股骨。

不过，这样算是有问题的。

商鞅又不是全身都是股骨。

而且即便是商鞅全身都是股骨，股骨再强，它也是有弱点的。

骨骼分成骨密质和骨松质，二者的力学性能相差极大^[3]。

骨密质的抗拉强度最高可达 150MPa，而骨松质则仅仅只有 1–10MPa（甚至软骨都更高 10~20MPa）^[4]。

骨松质强度只有股骨平均抗拉强度的 1/10 左右。

一匹马则正好可以把骨松质拉断。

不过由于关节的特殊结构，受力并不会正好在骨松质上。而且由于关节之间内部是空腔，商鞅被拉伸时，真正受到主要破坏的，其实是关节外的组织。

这是关节的结构，内部是滑膜层，外部是纤维层。

纤维层之外还覆盖有各种韧带和肌腱。

滑膜层的强度偏低，仅仅只有 1~2MPa，和皮肤下限相当，我们忽略不计。

而纤维层、韧带、肌腱的强度^[5][6][7]，虽然个别上限可以达到 100MPa 左右，但典型强度在 50MPa 附近，有的甚至可以低至 10MPa 左右。

膝盖处这些组织的总横截面积大约 5cm²，脚踝处为 3cm²。

比较巧合的是，韧带、肌腱等组织的总横截面积其实和相关骨骼的最小横截面积，比较接近。关节能承受的总拉力，并不显著弱于骨骼。

• 这其实也是合理的，符合人体生物力学的经济性。

然而，我们知道一个系统越复杂，就越不稳定。

关节的复杂结构，也决定了，它极难受力均衡。

关节最薄弱处并不是关节膨大的位置，而是在上下两边，例如，肌腱 - 肌肉交界，韧带 - 骨附着点。

五马分尸的过程，并不是理想的受力过程。

基本上可以确定，必然会发生受力不均。

前交叉韧带等典型韧带的横截面积大约在几十 mm²^[8]，当受力侧重于这些部位时。

大约 200kg 左右的力量，就能把这些韧带拉断。

由于商鞅被处死的时候，年龄已经 48 岁，考虑到已经是中老年人，且古代平均年龄低，营养不太丰富。商鞅一些韧带，强度甚至有可能接近 10MPa 的下限，这样商鞅的关节韧带，就更容易被马一根根的拉断（老年人可低至几百 N）^[9]。

也即，虽然整个关节总拉力上限高，但可以因为一根根韧带、肌腱逐步断裂，最终导致整个关节断裂、脱离。

刚才，我们仅仅讨论了四肢。

其实人体还有一个更更更脆弱的地方，那就是颈部^[10]。

成年人单块颈椎能承受的拉伸破坏极限 1~2.5kN。考虑到颈部肌肉、韧带、肌腱的作用，总拉伸破坏极限为 2~4kN。考虑到商鞅作

为中老年人，可能在 2kN 出头。

颈椎拉断，人就会死亡。

当颈椎局部受力，仅仅 100kg 的力量，就足以导致商鞅致死。

当然，要拉断整个颈部，则需要 200kg 以上的力量。

这对于马匹提供的静拉力，同样已经完全足够了。

其实还有一个容易被拉断的地方，往往被人忽略。

要就是腰腹部

腰椎和颈椎的抗拉强度强差不多，最多略强一点点。

腰部比颈部抗拉极限更高的原因，主要还是腹部的围度。但由于腹部肌肉和肌腱强度并不高，所以提供的总抗拉极限，介于四肢和颈部之间。

外部肌腱断裂后，内部的内脏系膜就更加的脆弱了。

而且由于五匹马的合力集中在腰部，腰部的静拉力大小会高于单侧。

根据以上受力的大小对比，商鞅会先被拉断头部，随后是腰部，然后是上肢，再然后是下肢。

考虑到下肢需要在完全受力不均匀的情况，才有可能被马拉断。

所以，有极大的可能性，最后会留下完整的两个下肢，最后剩下的两匹马左右拉动，盆腔附近折断，然后分离。

实际分离情况下，还和马的分布有关，如果上肢的马匹过于左右分布，腰部有不断裂的可能。

• 当然，像上图中这那样绑的话，四肢部分脚掌和手掌反而更容易脱落。

以上还是仅仅只考虑静拉力的情况……

一些文章还描述了马加速的过程。

马逐步加速时的最大平均加速度约 0.45 m/s²，短时爆发的最大加速度则达到 3m/s²^[11]。

如果距离为 5 米，那么速度为：

在冲击力面前，人体被破坏前考虑为弹性拉伸。

有受力平衡：

人体躯干和四肢都会有形变，而且主要的形变发生在弹性能力更强（相对来说刚性不足）的韧带和肌腱上。

哪怕我们以强度比较高的膝关节，作为整个人体韧带、肌腱的强度来算。

商鞅作为中老年人，膝关节的整体抗拉强度极限大约在 1000kg（也即约 10000N）左右。

计算得：

1.5m 甚至已经接近商鞅的身高，这意味着在如此强的冲击力下，商鞅早就四分五裂了。

其实马加速并不需要 5 米这样的距离，哪怕仅仅是 1 米，也需要 0.3m（也即 30cm 的缓冲）距离缓冲，也足以直接拉断商鞅身体各个部位了。

• 不造成严重韧带损伤时，整个人体可被拉伸的长度极限为 5cm 左右。接近韧带承受上限大约在 15cm 左右。

考虑到腿部关节强度是几个部位最高的，商鞅身体的分裂顺序，也大致和静拉力时相当，只不过会更加的迅猛。

相比起马有一个加速过程，其实单纯的静拉力处死，对于受刑者会恐怖得多。

不过，商鞅其实是先被处死，然后五马分尸的，所以他的死与五马分尸无关。

不过并不排除后世被五马分尸的一些人，是直接用五马分尸处死的。

他们之所以受力平衡还能死掉，本质上是材料力学性能太差了。即便他们化身高气密的马德堡半球也同样的结果，一样被拉坏掉……

因为，材料力学性能决定了这一切。