Luku 2

Osa 1: Rethinking Space and Time Again

"Olemme niin lukittu maailmaan oman aistit, että vaikka meidän on helppo ymmärtää ja pelkäävät näönmenetys, emme voi loihtia kuvan visuaalisen maailman ulkopuolella omaa. On nöyryyttävää huomata, että evoluution täydellisyys on virvatuli ja että maailma ei ole aivan mitä kuvitella sen olevan, kun sitä mitataan linssin läpi ihmisen itsensä tärkeiksi. "

Timothy H. Goldsmith

"Oleellista on silmälle näkymätöntä."

Antoine de Saint-Exupéry

Neutraali Kellunta Laboratory, NASAn Johnson Space Center, Houston, Texas.

Olen drifting-uivat vain tuumaa yläpuolella hohtavan valkoisen pinnan kansainvälisen avaruusaseman (ISS). Tämä upea leikkipuisto kutsuu minua, joka yhdistää minua tunne havaittu lapsuuden rakentamisen jälkeen ensimmäinen linnake - paikka, jossa voisin säilyttää oma huippusalaisia ​​projekteja turvallinen paikka, jossa voisin tarkkailla muuta maailmaa kuin ulkopuolisena. Yksinkertaisesti täällä laajentaa minun hermopäätteitä ja kärjistää aistini. Sen taustalla on näkymättömiä pyörteet vastarinnan ja ihoni kihelmöintiä ja jatkuvasti kohua. Kun katson rakenne ennen minun on mahdoton sanoa, olenko siirtymässä tai se liikkuu. Kaikki tuo on olemassa liikkeen välillämme on relaatio, ei muuta merkitystä selviää. Toinen keltainen kahva on käden ulottuvilla. Ojennan käteni ja kieleke on ohjata minun tietenkin. Voin tuntea roju sylinterin kiertää allani suoraan tilauksesta. Minun täytyy muistuttaa itseäni hengittää.

Jatkan lipuu hitaasti yhdestä kahvasta toiseen kuin olisin soittamalla säkeistö on kaunopuheinen sinfonia. Arm yli arm muutan tänä pinnan musiikkia päähäni rakentaa kohti sen APOGEE. Vaikka katson tätä avaruusalus liikkua allani, epäilen, että sivustakatsoja kuvaisi minua kuin pieni bugi ympäröivän puun oksalle. Eli jos he sallivat itsensä verrata yksi historian vaikuttavimmista rakennushankkeissa puun oksalle.

Keskellä tätä säkeistö kuulen crackly äänet Mission Control yli minun luun puhelimitse. Ne yksityiskohtaisesti Orbital Replacement Unit (ORU) menettely Mission asiantuntijat tekevät matkan Painepakkaus Astutus Adapter (PMA). Yksi näistä astronauttien on minun sukellus kumppani isä.

Suorittamisen jälkeen meidän NASA nitrox sertifiointi, Brad ja sitoudun ensimmäinen tehtävänsä. Minun pelaajan sydän jatkuvasti ilmaisee, kuinka suuri ja paljon tämä on minulle. Myös pääsy yläpuolella olevan kannen on tiukasti rajoitettu, mutta nyt, kun viralliset lennon johtaa olemme kelluva miehitettyjä lentoja ympäri ISS kanssa projektin oman. Tunne on innostava.

Tämä kokemus tapahtui sisällä maailman suurin uima-allas (202 metriä pitkä, 101 metriä leveä ja 40 metriä syvä) tunnetaan Neutral Noste Laboratory (NBL). On satelliitin NASAn Johnson Space Centerin (JSC) Houstonissa, Texasissa. Pool satamat tarkan mittakaavan vedosten ISS, Hubble Space Telescope (HST) ja avaruussukkula Cargo Bay, joita käytetään simuloimaan operaation EVA: n (Extra Ajoneuvoliikenne Toiminta tai Avaruuskävelyt).

Kun NBL alun perin rakennettiin, NASA oli vaikeuksia hankkia asianmukainen vesi määrärahat sille. Näin ollen se otti kuukauden täyttää altaan käyttämällä vain puutarhaletkua. Nyt koko volyymi, yhdessä sen huolellisesti tasapainoitettu kemikaaleja, suodatetaan joka kaksikymmentäneljä tuntia.

Kun astronautit jatkavat simulointi Brad ja aloitan meidän tehtävämme. Meidän "cowboying ympärille '- joka on mitä se on kun EVA suoritetaan ilman lieka - ei ole vain yritys täyttää lapsuuden unelma, me valokuvannut useita ulkoisia ISS komponentit ja yleistä profiilia luettelo olemme säveltäminen. ISS uudelleenkonfiguroidaan päivittäin kopioida rakennusvaiheessa että jokainen simulaation miehistö kohtaavat avaruudessa. Kuvia välivaiheita on hyödyllinen viittaus. Vapaaehtoistyö tähän tehtävään antoi meille hyvän tekosyyn päästä altaaseen päivittäin.

Olen kuljettaa tilaa vieviä vedenalaisen digitaalikamera ja napsauttamalla kuvia tämän inspiroivan jättiläiseksi koska se kelluu alla / ylläni. Kun muistikortti on lähes kylläinen annan kameran Brad ja alkaa tutkia. Se vie yllättävän vähän mielikuvitusta kuvitella, että olen todella avaruudessa. Kaikki on neutraali vilkasta - vain kelluva noin. Cargo Bay of Space Shuttle näkyy pois matkan, ja kun keskusteluja Mission Control lakkaa, aavemainen hiljaisuus ympäröi minua. Värit ovat erilaisia ​​niin - ei aivan kuin ne olisivat avaruudessa, mutta erilaiset riittää saamaan aikaan tunteen tunne. Se on tunne, joka virtaa ruumiini ja kulkee lävitseni.

Yhtäkkiä Muistan uneni olemisen tilaa ja olen valtasi halu selvittää, mitä jos tuntuu olla ajelehtimasta taivaat mahdollisuutta haku. Tietäen, etten ole pukeutunut lieka (ja antaa itseni uskoa, että olen avaruudessa sijaan pool), en purista toisesta ulkonevat keltainen kahva ja kiihdyttää kohti reunaa sylinterin laboratoriossa. Näen massiivisen rakenteen liikkua allani. Kahva käsitellä I vetää ja työntää. Sitten, kun olen käynnistää pois reunan rakenne, käännyn ja katsella kotipesä ryömintä kauemmaksi.

Silloin se iski. Silloin minä oikeastaan ​​tajunnut mitä tarkoittaa sanoa, että nopeus on täysin relaatio. Olisin odottanut kokea millaista oli tarkoitus ajautumassa pois ISS minun väistämätön loppu, mutta sen sijaan olen nähnyt ISS ajautumassa pois minusta. Tämä oli hieman yllättävää. Jostain syystä joka kerta olin kuvitellut mitä tämä kokemus olisi, olisin visualisoidaan sen viitekehyksen ja ISS. Nyt olin nähdä sen läpi omin silmin - omasta viitekehyksessä. Kokemuksen syvään juurtunut intuitioni on perustava periaate, fysiikan, joka kertoo meille, että kaikki inertiaalinen kehykset ovat keskenään samanarvoisia - että yksi vakionopeudella viitekehyksenä on yhtä pätevä kuin muut.

Galileo Galilei liitetty tämän periaatteen sisätiloissa laivan. [1] Einstein käytti rautatieasemalta Bern, Sveitsi koskea hänen yhteyden siihen. Olin oppinut heidän näkemyksiään ja oli täysin hyväksytty periaate inertiasuunnistuslaitteiden kehyksiä perustavanlaatuinen totuus. Mutta ennen kuin olen itse nähnyt ISS drift kuin minun ulottumattomissa, intuitioni ei imeydy siihen. En ollut ymmärtänyt mysteerejä, jotka tulevat tämän totuuden. En ollut paini arvoituksia ympäröivät tämä yksinkertainen ominaisuus aika-avaruuteen. En ollut koskaan kysynyt miksi on, että kaikki inertiaalinen kehykset ovat yhtä. Tämä yksinkertainen kysymys osoittautuu erittäin syvällinen.

Suurin salaisuudet fyysisessä maailmassa ovat, mutta kaikuja tietämättömyys tilaa ja aikaa. Vaikka taustalla kaikki kokemuksemme ja muodostaa erittäin metristä luonnon, avaruus ja aika ovat pysyneet niin salaista, että emme ole edes pystynyt lopullisesti määrittelemään ne. Tämä epämääräinen käsitys ei enää tehdä.

Se on aika kruunata meidän etsiä syvempää, avaa ovet ihmeellinen maailma pääsee meille vain voimalla tieteellistä mielikuvitusta, oppia näkemään mikä on silmälle näkymätöntä. Jotta Siksi meidän on keskityttävä sisään ytimeen tietämättömyys. Meidän on tunnustettava juuriin sekaannusta ja painia kysymyksiä, jotka heijastavat että root.

Tämä ei ole helppoa tehdä, itse asiassa se on erittäin vaikeaa. Nerokas fyysikko Kip Thorne pohtinut tätä ongelmaa ja pystyin käyttämään erinomainen esimerkki siitä, miksi on niin vaikeaa meille. Hän toteaa, että Hendrik Lorentz ja Henri Poincare molemmat tuottaneet arvokkaita oivalluksia, jotka olisi voinut helposti johtaa heidät löytää Einsteinin uuden vision, mutta kumpikaan heistä oli ottanut viimeisen askeleen. Miksi? Vastaus mukaan Thorne, että molemmat miehet "olivat hapuile kohti samaa tarkistamista käsityksiämme tilaa ja aikaa Einstein, mutta he haparoiden läpi sumun väärinkäsityksiä tyrkytetty heille Newtonin fysiikan."

Einstein sen sijaan pystyi Päätä Newtonin väärinkäsityksiä. Hänen halukkuutensa aloittaa tutkinnassa alusta, onko se tarkoitus tuhota perustan Newtonin fysiikan, "johti häntä, selkeys ajatuksen, että muut eivät täsmää, hänen uusi kuvaus tilaa ja aikaa." [2]

Opetus on se, että jos olemme vakavissamme kyseenalaista asioita, meidän on kysyttävä myös rakenteellisia säätiöitä, jotka sijaitsevat alle olettamuksista. Meidän on oltava valmiita rakentaa koko metristä fyysisen todellisuuden - pitäisi meidän tutkinta sitä edellyttää. Vain siten voimme päästä syvyyksiin tietämättömyys. Vain tämä mielentila voimme todella käynnistää uuden matkan.

Tässä hengessä kysytään eniten perustava kysymykset voimme - kysymyksiä metristä aika-avaruuteen. Mikä on tilaa? Mitä on aika? Näitä kysymyksiä näyttävät olevan täysin alkion, ja näyttää siltä, ​​että vastausta tulisi olla helposti ilmeistä, mutta ne eivät ole. Hypoteettinen ratkaisuja näihin kysymyksiin on tullut edustamaan centerpieces ja valtakunta vieläkin pidemmälle kokemuksemme ja mielikuvitusta. Monet uskovat, että sen huomaamaan, että maailma on kriittinen meidän ratkaista keskustelua olemusta tilaa ja aikaa. Jos saamme tämän, tulemme varmasti avaa uuden oven matkalle, joka on muokannut intellektuaalista historiaa.

Newton, joka oli yksi vaikutusvaltaisimmista kapteenit tämän tehtävän johtama matkamme johdolla että avaruus ja aika ovat todellisia - ne ovat fyysisiä yhteisöjä. Mutta kun Newton eläkkeelle hänen käskynsä, Mach kääntää kurssimme väittämällä, että avaruus ja aika eivät ole todellisia fyysisiä yhteisöjä ollenkaan. Myöhemmin Einstein ohjataan meidät kokonaan uuden otsikon määrittelemällä uudelleen, mitä me tarkoitamme tilaa ja aikaa. Tämän uuden suunnan tulimme vedet ollut koskaan aikaisemmin kartoitettu. Sillä aikaa, unelma löytää rikkaampi kartta täynnä purjeisiin. Mutta tämä optimismi ei kestänyt pitkään. Kun muutama vuosi Einstein vastahakoisesti luopui komento tyrannimainen päähänpistoja kvanttimekaniikka. Siitä lähtien olemme sattumanvaraisesti kurssi muuttuu, nauseously välkkyviä yhdestä menossa seuraavaksi jokaisen uuden hetken.

Tuuli vielä puhaltaa mutta purjeisiin harvoin vangita sen. On käynyt yhä ilmeisemmäksi, että olemme menettäneet keskellä hämmentävältä meressä, spinning noin raskas ankkuri.

Se on aika nostaa että ankkuri. Se on aika palauttaa otsikon henkistä pyrkimys, ja käyttää täysin purjein kuljettamaan meitä kohti meidän arvostetun kohde. Voidakseen tehdä tämän, meidän täytyy selvittää, missä olemme ja miten me tänne. Meidän on hahmotella ideoita, jotka ovat ohjanneet meidät tähän, ja sitten meidän täytyy selvittää, mitä oletuksia ne ajatukset perustuvat. Kun olemme tehneet tämän, me asiamme löytää tapa ratkaista rajoituksiin kartat jäävät pois näistä oletuksista. Se on tässä prosessissa, että oppivat valita uusi suunta, leikkaa purjeisiin, ja palautusten tuuli. Täällä mennään.