Kapitel 1

Afsnit 1: At se problemet.

"Den sande elsker af viden naturligvis stræber efter sandheden, og er ikke tilfreds med fælles udtalelse, men stiger markant med undimmed og utrættelig lidenskab indtil han griber det væsentlige natur."

Platon

"Se i naturen, og så vil du forstå det bedre."

Albert Einstein

"Måske vi primært har brug for, er nogle subtile ændringer i perspektiv - noget, som vi alle har savnet ..."

Roger Penrose

Vermilion klipper. Første lys på Thanksgiving Day.

Morgen dug dryppede fra de sparsomme græsstrå af, forsigtigt fylder luften med den nostalgiske duft af våd jord. I slowmotion atmosfæren dansede omkring os, wafting den skarpe duft af nærliggende bynke til vores næsebor. Himlen modstræbende opgav det sidste af sine stjerner, men det ville tage yderligere tre timer for solen at færdiggøre sin opstigning over de tårnhøje klipper, der omgav os. Vores telte blev sprawled inden for et lille felt, en der kunne hævde, ikke mere end en tomme af muldjord. Men denne tilsyneladende tyndt tæppe var mere end nok til at fremme livet. Små myrer puslede selv at føre krig. To hvide sommerfugle uberegneligt drevet gennem usynlige hvirvler. Da jeg sammenkrøbet ned på jorden så jeg bittesmå gule prikker løse i de fire-petaled blomster af Violet Sagebrush, højst en centimeter i diameter. Den kølighed af natten var begyndt at falme. Der var ingen tid at spilde.

De tårnhøje klipper omkring os var så fokuseret på at rive skyline i en kantet nysgerrighed, at de undlod at lægge mærke til os i deres formidable skygge. Som vores spænding bygget, vi kollapsede vores telte og nøje afbalanceret de tres pounds af forsyninger, som fyldte hver af vores rygsække. Efter omsnøring på vores gear vi fulgte en lille sti. Inden for få minutter det førte os til en gletscherspalte - en gateway, der ville begynde vores rejse. Dens proportioner forrådt storhed det beskyttet, men vores hjerter levendegjort med viden om, at denne fire-fods bred tærskel bevogtet en 40-mile labyrint af snoede sten. Inde, en magisk glimt af Naturen ventede os. Vi standsede et øjeblik og lyttede til de svage hvisken, der kommer fra mundingen af ​​vores spor. Så, med store øjne, ind i seks af os til verdens længste slot canyon.

Vores voluminøse pakker havde forvandlet os ind i en enkelt fil linje klodsede giganter, knap nok i stand til at presse igennem klippevægge. Forstenede hvirvler af orange og rødt ragede indad og derefter udad, undertiden kile vores pakker så stramt, at vi kunne give vores vægt på canyon vægge og dingle vores fødder nedenfor. Sporet under os var sandet og kølig at røre ved. De ekkoer af vores fodspor blev formbart, at ændre deres tone og kadence med alle twist og igen. Hver sektion støbt klangfarven og dæmpningen af ​​vores bevægelser på sin egen måde. Desert lak dryppede ned sandsten lærredet, som dækker det med sivende striber i sort, en gave fra de bakterier, højt over, der tilbragte deres liv soler sig i sollys i Canyons kant venter på den næste regenererende regnstorm. Gamle historier om store jagter og farefulde farer blev fremhævet på væggene i form af helleristninger. Forudsiger. Advarsel. Dette sted var et glemt overgangsrite, en portal ind æoner lange fortid, en gateway til et andet sæt regler.

Her var alt roligt. Hvert skridt var fyldt med en ukendt blanding af sensation. Det føltes som vi var inde i Naturens timeglas. En lind strøm af sand sivede ned fra splint af himlen over. Hver lyd vendes og drejes før fading i baggrunden kor af ekkoer.

Da stien ned, væggene klatrede højere og højere, og den verden, vi kendte forsvandt. Der var ingen vind, men vi kunne mærke luften modstå vores indtrængen. Der var ingen direkte sollys, men vi var omgivet af strålende mønstre i orange og rød. Trin efter trin væggene fortsatte med at stige. Overhead vi spottet store rådnende træer, der blev tvunget kiler sig sidelæns mellem klippevægge. De var uundgåelige varsler, ikke-så-subtile påmindelser om flash oversvømmelser, der rutinemæssigt udskåret denne skønhed. De vidnede om de voldsomme og uforudsigelige magt, ætset dette sted, og den tårnhøje mur af vand, som kan være over os hvert øjeblik.

Dette var et landskab i evig forandring. Hvert fodaftryk var et første, hver vista uberørt. Klipperne lugtede af barndomsminder blandet med drømme om at udforske Mars. Løftet om at gennembore slør af naturens dybeste hemmeligheder hang gravid i luften, bare venter på os for at runde det næste sving.

Skygger dansede hele dagen, modstå solens forsøg på at få et glimt af vejen under os. De dybeste ar holdt kompleksiteten af ​​dette rige skjult for nysgerrige orb ovenfor. Jo mere vi ned, jo mere tid forrådt os. Før vi vidste det skyfri endeløse blå over falmede og stjerner begyndte at genvinde den stribe af himlen. Vi tændte vores vej med forlygter og presses fremad. Da vi kom over en lille sandbanke vi endelig stoppede og slog lejr. Så, som en lille overraskelse for os to, der var amerikanere, vores selvbestaltet leder, som også var Field Guide for vores dinosaur ekspeditioner, begyndte at lave mad færdigpakkede kalkun og instant kartofler til en festlig Thanksgiving middag.

Den ene-pund komfur udført perfekt, men det var forsvarsløse over for den konstante siver sand fra verden over. Vores kok var overbevist om at forsøge at undgå det uundgåelige håne var en unødig ulejlighed. Han sagde, at et halvt pund af snavs vil hjælpe fylde os op, og at vi ville ikke engang mærke til sin tilstedeværelse, hvis vi tyggede uden at lade vores tænder touch - et trick, han har lært i Madagaskar. Tilsyneladende teknik krævede en vis praksis perfekt.

Da vi vågnede, den morgenluft havde en sådan bid for, at vi lige så godt have været på Mars. Den eneste umiddelbare tegn på, at vi stadig var på Jorden var en enkelt plaster på bynke, der blev modvilligt fordobling som en improviseret tørresnor. Vi havde draperet vores sokker over Bush sent den foregående nat i håb om at lufte dem ud. Det virkede ikke helt som vi havde håbet. Alle vores sokker blev nu frosset og formet som Dr. Seuss saltkringler. Mia, den yngste i vores gruppe og en udendørs eventyr forfatter, tog fat i hendes sokker og slog dem mod en sten til at bøje nogle af isen ud. Kollisionen lød som aflytning af en metal økse. Det var sjovt indtil vi indså, at Mr. Sandy Kartofler ikke var sandsynligt, at lade nogle frosne sokker få os forsinket. På dette troede vi forvrænget forgæves at tø dem ud.

Efter at vi slugte noget færdigpakket mad begyndte vi sætte os med de unikke skrig, som folk gør, når de forsøger at kile deres fødder i sokker forstærket af små, skarpe tråde af is. Det var al den opmuntring vi havde brug for at komme i gang.

Kløften var udvidet til omkring 50 meter fra væg til væg. En lille bæk flettet sin vej gennem sporet, fylder luften med beroligende ekkoer af klukkende vand. Overhead, Raven marionet mestre råbte med latter på de jordboere fanget i deres labyrint nedenfor.

De skiftedes blev mere afrundet nu, de lige-aways længere. De åbne rum gjort os føler sig endnu mindre. Vi var som små myrer at gøre vores vej mellem to uforkortede ordbøger fordelt blot et par fingre fra hinanden. De tråde af flettet vand blev mere og mere koncentreret i midten af ​​vores spor. Den bløde sand var blevet hårdt pakket og fugtig. Langsomt alt begyndte at vågne. Alt omkring os kunne vi føler en dyb vibration. Luften blev fyldes med liv, der bevæger sig lige nok til at rasle håret på bagsiden af ​​halsen. Da vi gik, vibrationer blev hørbare som en svag rumlen lyd. Med hvert skridt det voksede højere og knitrende luft udviklet sig til en leg. Det blev hurtigt klart, at kilden til alt dette postyr lå lige foran.

Efter afrunding en mere bøjning, stod vi før en lang korridor af tårnhøj sten, der blev overbevisende audition til den næste Indiana Jones film. I langt fra afstanden vores spor blev afkortet af en anden mur af sten. Ved at trykke på, vores ben begyndte at tø, og detaljerne for indsnævringen langsomt begyndte at løse. Kløften pludselig sammen i en stor pulsåre (kun 20 meter bred på dette punkt). Her sporet forsvandt under en fod og en halvdelen af ​​iskoldt vand, hvis cresting ekkoer genklang i hele klippen korridorer til miles. At træde ind i de kolde strømme, blev jeg overvældet af den forstand, at jeg netop havde indgået en verden, der var helt uvidende om eventuelle standarder eller pålægges af afvigelser. At dreje til højre ved forbindelsesstedet fulgte vi det strømmende vand. Her var jeg helt ude af sted. Vand blev hvirvlende omkring mine valne ben, der gengiver som den blev præget af klipperne forude. Ekkoet voksede højere og højere styrke sig i denne underverden hule og synger Nature mest recondite sang. Dette mesterværk var langt mere levende end noget jeg havde forestillet mig. Jorden var vand, himlen var rock, og alt kom sammen som et bizart surrealistisk maleri i gang. Det var uvant og mystisk.

Ved frokosttid nåede vi en semi-tørt sand bar byder på en rock-skulpturelle bænk. En stråle af koldt rent vand, så tyk som en strøm fra en haveslange, skudt ud af canyon væggen og hvælvet over to vejrbidte sæder. Jeg fjernede min rygsæk, satte sig ned, og forsøgte at tage det hele i.

"Den smukkeste oplevelse, vi kan have, er den mystiske. Det er den fundamentale følelse, der står ved vuggen for al sand kunst og videnskab. Han for hvem denne følelse er en fremmed, som ikke længere kan undre og stå åndeløs i ærefrygt, er så godt som død, en slukket lys. "

Albert Einstein [1]

Dette var min første erfaring med vandreture gennem en slot canyon. Jeg havde aldrig før set naturen på denne måde. Det var så anderledes end hvad jeg havde forventet, at jeg havde svært ved billedbehandling, hvordan jeg ville forklare denne fremmede verden, når jeg kom hjem. Jeg undrede mig over hvordan jeg kunne nøjagtig gengivelse af den fulde skønhed af denne hemmelige rige til nogen der har nogen sammenhæng, som at jorde denne beskrivelse. Dette spørgsmål fik mig til flere spørgsmål.

Er det muligt at afsløre naturens skønhed uden at oversætte, at skønhed ind i de menneskelige sanser? Er det muligt at formidle, hvad naturen ligner uden at konstruere et billede? Efter at jeg overvejede disse spørgsmål, jeg indså, at for os at pakke vores intuition omkring naturlige rige må vi finde en måde at forholde sig, at rige til vores sanser. Bogstaveligt talt, hvis vi ønsker at vide, hvad naturen ser ud så er vi nødt til at konstruere et billede. Som Steven Strogatz rammende udtrykker det, "uden direkte visualisering vi er dynamisk blinde." (Strogatz, "de næste halvtreds år," s.. 123.)

For at udforske dette punkt antage, at jeg tog et digitalt billede af, hvad vi kalder 'The Fountain of Buckskin Gulch,' og derefter præsenterede den digitale information om dette billede, den rå sekvens af ettaller og nuller, til nogen. Ville det utranslaterede oplysninger hjælpe dem med at se springvandet? Dette er mere end blot et spørgsmål om leksikon, semantik, eller syntaks - det er et spørgsmål om tilslutning. Med andre ord, hvordan, hvis jeg prøvede at præsentere en facet af naturens skønhed til en person uden at oversætte disse oplysninger ind i en skærm, der direkte kan opleves af mindst en af ​​de sanser, så kunne jeg nogensinde forvente, at modtageren af ​​disse oplysninger til fuldt ud at forstå at skønhed?

Einstein behandlet dette spørgsmål mere poetisk, da han sagde, "Viden findes i to former - livløs, der er gemt i bøger, og i live i menneskenes bevidsthed. Den anden form ... er den væsentlige. "Vi kan kun opnå denne anden form, når vi udvide rækkevidden af ​​vores intuition ind i dybet af naturens hemmeligheder. Men for at gøre dette har vi brug for en konceptuel portal, der er i stand til at afslører en rigere kort.

Denne erkendelse fremhæver et grundlæggende problem i den tilgang, moderne fysik. I de sidste mange årtier har teoretikere og matematikere har arbejdet på at konstruere en ramme af naturen, som er i stand til matematisk at kombinere beskrivelserne af den generelle relativitetsteori og kvantemekanikken under samme rubrik. (Vi vil diskutere disse teorier i detaljer senere.), Men deres indsats har været fokuseret på at organisere naturens data i et selvkonsistent forsamling - som de ettaller og nuller i et digitalt billede. Problemet er, at denne induktiv tilgang ikke tilskynder til, endsige kræve, at opdagelsen af ​​en konceptuel portal. Selv hvis fysikere var en dag til at konkludere, at deres samling var matematisk korrekt, ville det faktisk ikke øge vores evne til at virkelig forstå art, medmindre den blev oversat til en slags billede. Derfor, da det er virkelig det billede, vi er ude efter, måske er det tid for os at overveje, om ikke vores indsats vil blotte mere frugt under en anden tilgang. Konkret at maksimere vores muligheder for at gennemføre vores mål om intuitivt at fatte naturens komplet form, måske vi bør følge i spidsen af ​​unge Einstein og vende tilbage til en deduktiv konceptuel tilgang. Måske er det tid for os at sætte vores fokus på at konstruere en rigere kort over den fysiske virkelighed. Hvis vi ikke gør det, så alle naturens komplicerede ordninger kan meget vel altid forblive skjult i obskure matematik og uigennemtrængelige sekvenser af data. [2]

Da jeg sad ved springvandet omgivet af melodiske purls og dans skygger, disse tanker lød gennem mit sind. Det blev pludselig klart for mig, at vi har brug for et nyt billede af naturen - en i stand til at skildre sine dybeste symmetrier og skønhed. Vi har brug for et kort, der kan introducere vores sanser, hvad der ligger ud over deres oplevelser. Vi har brug for en indsigt, der forvandler vores intuition og åbne vores øjne for den betagende enkelthed, der ligger til grund for den verden, vi kender, og en verden af ​​forvirrende mysterier. Den skal samle alt omkring os og få mening ud af det hele. Men hvordan kan vi nå dette kort? Hvordan kan vi løfte det slør af uvidenhed?

Lad os begynde vores søgen efter svaret på dette spørgsmål ved at undersøge historie kort, vi nu har.