心香一瓣：Mr Fang.L.Z 遗作《亚利桑那一百年》暨《从牛顿定律到爱因斯坦相对论》前

从湘江到长江

亚利桑那一百年（Mr Fang.L.Z.遗作 2012年4月 Tucson）

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    一百年前，1912年，亚利桑那正式被USA收编，成为美利坚合众国的第48州。它是美国大陆本土中最后加入美国的州 。实际上，自1863年起，亚利桑那已是美国的属土，经过49年的候补期“考验”，才转正，成州。
     我来亚利桑那已二十年，即长达本州历史之五分之一。要是在中国，能“长达历史之五分之一”者，至少要活五百岁。年龄感是相对的。
    亚利桑那州地域不小，有六个台湾大，但人口只有台湾的四分之一—— 六百万。亚利桑那州从一开始就反对发展肮脏工业。早期还有金银铜等矿业，建州以后都停产了。现在，除了牛仔业，农业外，只有光学，IT等干净行业。在美国的经济中，亚利桑那州只占很小的权重，是个沙漠穷州。
      沙漠不表示没有水。亚利桑那州还有多余的水，卖给加州。南亚利桑那沙漠地区，一半以上的私人住宅有游泳池。在Tucson，一年的室外可泳日超过半年。本沙漠州的水，得益于胡佛水坝 （Hoover Dam），罗斯福水坝（Roosevelt Dam）等工程。它们开发出科罗拉多河等水系的巨大水利。不但可以发电，而且，引水浇灌南亚利桑那平原的农田。没有这些坝，亚利桑那应当只有不毛之地。建筑胡佛坝用去112条人命。这些坝是美国佬玩儿命“向西，向西！”的开发精神的标志。
      从老罗斯福总统和他的幕僚那一代开始，把荷枪的牛仔作为美国精神的象征。此后，历届总统也常推销“牛仔精神”。牛仔衣帽已经成为一种时尚。在1993年的亚太峰会上，克林顿送给每位与会首脑一套牛仔衣帽。XX精神，褒义太强了，还是叫牛仔文化好，即一种生活方式，其中有好有坏。亚利桑那属于典型的牛仔文化。无论自然景观，人文环境，亚利桑那都明显有别于美东非牛仔地带。例如，亚利桑那当地人讨厌西欧绅士的领带，而用牛仔领线。当地人也讨厌夏时制，夏时制原本也是西欧文化，算算账对本州节能实际无用。州议会通过决议，把它废了。
     在亚利桑那，遍地都是仙人掌科植物，大中小都有。其中最大的叫saguaro，全世界只在Sonoran沙漠中有saguaro（见图1a, b, c）。Saguaro是印地安人的语言，发音是“傻瓜喽”。据Department of State 的人说，每个美国驻外使馆或领馆都装饰有saguaro 图片。

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     在最新启用的含有电子卡的美国护照上，每页都有背景图，标志着美国的历史和地理。第一张背景图就是“傻瓜喽”。好像是要诏告世人，仙人掌浑身有锋利的刺，别来碰！确实，若被仙人掌的刺扎到，极难拔除，因它有倒钩。但是，当地野猪能大口大口吃仙人掌，不吐刺。当地的兔子等可以在长满刺的仙人掌上攀爬，采吃浆果。野猪，兔子，土狼（coyote），蛇，常会停在家门口外。胆子小者，来Tucson 没住几天，就被吓走了。
    尽管有被吓走者， Tucson今天已是近百万人的大城市了。除原住印地安人外，早期进入亚利桑那的是西班牙殖民者，传教士和墨西哥人。老教堂都是天主教，西班牙语也是本州正式语言之一。随后进入亚利桑那的就有香港人，广东人。首批华人已有第六，七代以上。一些新华侨，到第二三代往往就不会说中文了。而首批华人的第六，七代后人，仍会说粤语。
    Tucson 之南有个小镇 Tombstone（墓碑镇）。在十九世纪是华工的集散地。主持集散的（相当于华人人力出口公司的CEO）是一位香港女士，她的旧居仍在Tombstone，有她的画像，但无中文名，人称Mary。凡需华工苦力者，都找Mary 订“货”。
    1993年，好莱坞拍过一部电影，片名就是Tombstone。描写1880 年代轰动全美的一次4对4警匪之间的30秒枪战， 3匪徒被击毙，2警员受伤。之所以有名，是因为法庭一审再审，没有结论。有的目击证人说，警察先开枪；有的目击证人说，匪徒先开枪，陪审员无结论，僵局。Tombstone有个展览厅，在枪战现场附近，详述此案。讲到狭义相对论的时候，我给学生出过一个 quiz。
   Tombstone 一案的僵局能否用狭义相对论解释？按狭义相对论，在一定条件下，有可能一个目击证人看到的是A 先 B 后；而另一个目击证人看到的是B 先 A 后， 即两类证人说的都对。这能用于Tombstone 一案吗，yes or no ?
    警匪枪战，在早期的亚利桑那，常见。可能也有华人卷入。证据是，1. 在墓碑镇，Tucson等地都贴有中文写的标语“先下手为强！”（现在，“先发制人”也是联邦的国防政策之一）；2. 墓碑镇有很多墓碑。从碑上的名字和年龄容易辨认，许多死者是年轻华人，说不定有死于非命者。 没有人认真调查过。多数华人仍操标准行业，苦力——洗衣店——餐馆。仅Tucson一地就有约200家中餐馆。质量不高，最多三四家中餐馆够三星水平，余者皆一二星，或负一二星。老华人家庭收入皆已在当地平均水平之上。

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     枪械在亚利桑那很普及。牛仔携枪，就象一般人有车一样，理所当然。大学里到底准不准带枪一案，至今仍搁置在州议会。1992年我刚到亚利桑那，就遇到枪支兜售者，枪支子弹就摆在地摊上。一支左轮手枪，要价350美元。给现钱就可以拿走。不问精神是否正常，无须登记，更不查问有无美国护照。
    美国唯一的一条以匪徒命名的刑事法规，是出自亚利桑那绑架抢劫犯Ernesto Miranda 。亚利桑那第一次审判Miranda，被认定有罪，他上诉联邦高等法院。成为Miranda vs. Arizona 案。联邦高等法院最后判Miranda胜诉。理由是，亚利桑那州在审讯之前，警察没有告诉Miranda 有保持沉默的权利。根据此案，1966年，联邦就颁布了全国有效的“Miranda 权利（Miranda rights ）”，即警察在审讯前，必须大声告诉嫌疑人“你有Miranda 权利”，“你有保持沉默的权利”。如果嫌疑人不懂英语，必须用嫌疑人可懂的语言告知。Miranda被再审后，仍被认定有罪。
    除了摆地摊卖手枪外，Tucson也摆地摊卖飞机。图2是Tucson二手飞机地摊市场一角的鸟瞰图。其中有各种退役的军机。大中小各种机型都有。一个小国的顾客，如果买上两架战斗机回国，足以搞政变了。亚利桑那大学东亚系的一位教授，来自台湾，也曾想帮台湾当局买几架不禁运的二手飞机。未成。原因是台湾军购部门不同意。如有该教授介入，回扣就不好办了。
    亚利桑那的天气宜于飞行，晴天多，能见度极佳，从我的窗口可以看到Kitt Peak上的望远镜圆顶，直线距离约50英里。全州共有大小机飞机场93个。二战时期，国民政府的空军飞行员就在Tucson训练。我刚到亚利桑那的时候，这里有很多私人航校，就像汽车驾驶学校一样普及。飞行学校学费US$1,500 ，保证可以拿到最初等的飞行执照。私人小飞机起价15万美元一架。不用买，可租用。各航校常到亚利桑那大学来招收学员。我们物理系的教授中，就有会飞的。我本来也想去试试，后未如愿。未能学会飞，一憾事也。911 事件之后，私人航校不再随便招生了，因为911 肇事者的飞行执照，都是亚利桑那的航校颁发的。

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    亚利桑那州支持共和党。1960年代共和党的精神领袖或“教父”戈特华德（Barry Goldwater）就出自亚利桑那。他的名言之一是：“如果一个政府大到足以给你所有你要的东西，它也就大到了足以拿走你的所有东西。”小政府现在仍是共和党的基本教义之一。
总统候选人一般很少来亚利桑那竞选，任何竞选活动，不大会把亚利桑那从共和象变成民主驴。最近，在几个有大学的选区，民主党开始占上风，但其影响还不大。
    1990年代初，曾经当过戈特华德的跟班儿（page）的Jim Kolbe 竞选联邦众议员。他应当同他的竞选对手进行辩论。但Kolbe 公开宣布要同方励之辩论。当时我连美国绿卡都没有，也不知道民主党或共和党的门朝那儿开，没有参加竞选辩论的义务。后来明白，竞选辩论不过是提高知名度的一种方式，听众愈多愈好，而不在于辩论内容。1990年代初，我刚到亚利桑那大学，见报频次较高。Kolbe拉我辩论，实质是拉我为他站台。
    辩论也有收获，我问Kolbe，老布什总统对前苏联和对中国的人权政策，最惠国政策等，并不一样，这是不是不自洽，是不是双重标准？Kolbe 回答得极为明确“I don’t care inconsistence. No one politician in United States care about inconsistence”。这个答案并不意外，但如此坦率，还是第一次。的确，政界的价值观是美国利益至上，或他代表的利益集团的利益至上。至于政策上措施上的是否自洽，不在考虑之列。就如丘吉尔所说“没有永久的朋友，没有永久的敌人”，亦即，不必痴信，政治家今天说的话，明天一定会兑现。后来，Kolbe 当选。
    至于所谓“政治正确”议题，本身就是双重标准问题。有一年，州当局和议会中的一些“政治正确”的“政治家”批评我物理系有种族歧视之嫌，理由是我系从来没有聘用过非裔教授。当时的系主任Peter Carruthers（1935-1997）强硬反问诘：如果NBA 和大学球队的球员组成符合“政治正确”黑白比例，不“歧视”非非裔，我系就会有符合“政治正确”的非裔faculty。从此“政治正确”者不再来搔扰。物理系至今也没有非裔教授。这大概也算是牛仔精神？是好？是坏？
    我就是在Peter Carruthers 当系主任时，加入物理系的。Peter是H. Bethe 的学生，后来也接替Bethe 任Los Alamos 的理论部主任。Peter不是牛仔，有时一幅牛仔打扮。Peter同牛仔类似，嗜酒如命。但他也爱好琴，诗，画。我一到物理系，他就给我一本曼殊大师英译中国古诗选的复印本。他说，其中他最喜欢的两句是：
My host insists on making me as drunk as any sot,
Until I’m quite oblivious of the exile’s wretched lot.
（但使主人能醉客，不知何处是他乡。——李白）

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    酒的效应是不分牛仔和非牛仔的。Peter果然死于酒精中毒综合征。为了纪念Peter，我和Bob Thews（Peter的酒友之一，会酿酒）的一本书的封面，即取自Peter的一幅水彩画（图3）。画中的人物都是物理系的教授，个个神似，也都是Peter的醉客。 我不喝酒，故而无缘醉客。
   亚利桑那当局没有组织官式的建州百年纪念活动。由各地自行组织，省钱。在Tucson，亚利桑那历史学会办了一个“100年，100床被子”（100 Years 100 Quilts）展览。它征集100床被子，要求被子是用小块厚棉布拼接起来得，像是百衲衣。拼接被子似乎是这里流行的女红。从小学女生到老年妇女都会。拼接出被子，有的是图案，有的是图画，有的很漂亮。它已变成一种地方艺术。历史出典是，在牛仔“向西，向西！”的时代，没有取暖设备，马车里太冷，当年婴儿的襁褓都是用拼接被子做的。

襁褓——婴儿之屎尿布也， 这就是牛仔们的纪念。

2012年4月，Tucson

（全文完）

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《从牛顿定律到爱因斯坦相对论》前言

Mr Fang.L.Z   1979年3月.Rome

    现在，越来越多的历史事实证明，人类文明之所以有今天，是同一些杰出物理学家的工作分不开的。其中尤其以创建了经典力学的伽利略、牛顿及创建了狭义和广义相对论的爱因斯坦最具有代表性。
    当我们回顾这几位划时代的科学家的时候，就会发现，虽然他们生活在极为不同的时代，从经典力学到现代物理学也已经发生了巨大变化，但是，在这些人身上，我们却可以看到许多共同的特征。
   首先，他们都是不受成见或传统思想所束缚的探索者。他们的科学研究工作，往往是从那些被认为早有定论、不容怀疑的地方打开缺口的。他们研究的问题，就是我们今天看来，也会觉得是“太”基本了，“太”抽象了。比如，什么是时间？什么是空间？什么是相对？什么是绝对？什么是天体运动的规律？什么是宇宙的起源？等等。这些问题对于人们日常关心的现实世界来说，似乎是另一个世界的事。然而，事实证明，由于在这些“学院式”问题上的进展所带来的技术进步，是不能用任何其他东西代替得了的。
   其次，他们都坚持自然科学的研究方法。尽管他们关心的是抽象的问题，但是他们并不进行思辨式的空谈。相反，他们是采用理论和物理实验或天文观测相对比的方法来考查每一个概念、每一种假说，由此来判断理论的是非成败。
   再次，他们大都不仅仅是狭义的自然科学家，而且是具有崇高胸怀的人。例如，爱因斯坦就是一位崇尚理性、崇尚科学和民主的代表。他曾经说过：“人只有献身于社会，才能找到那实际上是短暂而有风险的生命的意义。” 他还愤慨于那种慑于强权而惧谈科学精神的态度，他说：“试问，要是乔尔丹诺•布鲁诺、斯宾诺莎、伏尔泰和洪保德也都这样想。这样行事，我们会在哪里呢？”
    正因此，他们和他们的理论往往不见容于当时的统治者。伽利略遭到宗教法庭的迫害，爱因斯坦遭到德国法西斯的迫害。可笑的是，甚至在七十年代，不学无术的“四人帮”大搞法西斯文化专制主义时期，相对论还在中国遭到了围剿！尽管这些历史，都已像恶梦一样地过去了，但是，今天回顾一下，不仅对了解物理学的进展是有益的，甚至是必需的。因为，如果我们只了解学术的细节，而不掌握科学的精神和科学之成为真正科学的灵魂，那我们就不可能真正把科学移植过来，让她生根、开花、结果。
    这本小册子的目的，是打算介绍从牛顿定律到爱因斯坦相对论的一些主要发展线索。由于篇幅有限，加之不用（或仅少量用）数学工具，所以，我们仅仅想把最基本的思想和概念交待清楚。也许这也是主观的愿望，实际上并没有达到，或没有完全达到。很希望读者批评指正。
     这本小册子是去年秋天在丛书编委会建议下才开始筹划的。后来，我和褚耀泉同志陆续写出了一个初稿。现在，趁我在意大利讲学期间，又抽出一些时间从头重新改写了一遍。这几天，我住在林琴科学院，窗外一眼看到的就是印在伽利略《对话》一书上的那个林琴科学院的院徽。虽然，这个世界上最老的科学院的徽记已经十分陈旧了，可是，每当写到伽利略的时候，它都不能不使你肃然起敬。明天就是一九七九年三月十四日，即爱因斯坦诞生整整百周年的日子，今天终于赶完了全书，谨以此作为对伽利略和爱因斯坦这两位永远值得人们景仰的科学巨子的纪念吧！

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正如 方先生所说____我们正在写历史.........

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音乐是阿沃·帕特( Arvo Part)的.

阿沃·帕特出生于爱沙尼亚派德，是20世纪的爱沙尼亚作曲家。
他的作品以合唱圣乐最为人所知。“神圣简约主义”的主要作曲家之一。
阿沃·帕特从中古元素以及三和弦中汲取到更新力量，他自己称之为“Tintinnabuli”（钟鸣作曲法）
即回到最简单基本的三音和弦，调性和声的基石，但抽去了调性体系的功能，使之失去方向感，类似中古音乐那样的平行级进。

作于1982年的《约翰受难曲》堪称“钟鸣作曲法”的集大成之作。