Chapitre 2

Section 1: Repenser Space and Time Again

"Nous sommes tellement enfermés dans le monde de nos propres sens que, même si nous comprenons facilement et nous craignons une perte de vision, nous ne pouvons pas évoquer l'image d'un monde visuel delà de notre propre. Il est humiliant pour réaliser que la perfection de l'évolution est un Feu Follet et que le monde est pas tout à fait ce que nous imaginons être quand nous la mesurons à travers une lentille de l'auto-importance humaine ".

Timothy H. Goldsmith


"Ce qui est essentiel est invisible pour les yeux."

Antoine de Saint-Exupéry


Neutral Buoyancy Laboratory, Johnson Space Center de la NASA, à Houston, au Texas.

Je dérivantes flottant juste pouces au-dessus de la surface d'une blancheur éblouissante de la Station spatiale internationale (ISS). Ce terrain de jeux brillante appelle à moi, me reliant à une sensation découvert pendant l'enfance, après la construction de mon premier fort - un endroit où je pourrais garder mes projets top-secret-fort, un endroit où je pourrais observer le reste du monde comme un outsider. Il suffit d'être ici dilate mes terminaisons nerveuses et augmente mes sens. Dans le fond, il ya des tourbillons invisibles de résistance et de ma peau picote avec une agitation constante.

Quand je regarde la structure devant moi il est impossible de dire si je me déplace ou qu'il se déplace. Tout ce qui existe de la motion entre nous est relationnelle, pas d'autre sens survit. Une autre poignée jaune vient à portée de main. Je tends la main et tirez doucement sur elle pour rediriger mon cours. Je peux sentir la rotation du cylindre gonflée sous moi juste au bon moment. Je dois me rappeler de respirer.

Je continue à glisser lentement d'une poignée à l'autre comme si je jouais à la strophe d'une symphonie éloquent. Bras sur le bras, je propose sur cette surface que la musique dans ma tête construit vers son apogée. Bien que je regarde ce vaisseau spatial mouvement sous moi, je soupçonne que spectateur me décrire comme un petit bug encerclant la branche d'un arbre. Autrement dit, si elles acceptaient de comparer un des plus impressionnants projets de construction de l'histoire à la branche d'un arbre.

Au milieu de cette strophe je entends les voix craquante de contrôle de la mission plus de mon téléphone osseuse. Ils sont détaillant la procédure unités remplaçables sur orbite (ORU) que les spécialistes de mission font leur chemin de l'accouplement adaptateur pressurisé (PMA). Un de ces astronautes est le père de mon partenaire de plongée.

Après avoir terminé notre certification nitrox NASA, Brad et moi engagent notre première mission. Mon cœur battait constamment exprime comment grand d'une affaire est de moi. Même l'accès au pont au-dessus est étroitement limité, mais maintenant, comme des pistes de vol officielles, nous flottons avec des astronautes autour de l'ISS avec un projet de notre propre. La sensation est grisante.

Neutral Buoyancy Laboratory (NBL) contient la plus grande piscine intérieure du monde (202 pieds de long, 101 pieds de large et 40 pieds de profondeur). Il est un satellite de Johnson Space Center de la NASA (JSC) à Houston, Texas. Cette piscine héberge échelle exacte des maquettes de l'ISS, le télescope spatial Hubble (HST), et la navette spatiale Cargo Bay, qui sont utilisés pour simuler de mission EVA (Extra Vehicular Activités ou «sorties dans l'espace»).

Lorsque la NBL a été construit, la NASA a eu quelques difficultés procurer les allocations d'eau appropriés pour cela. Par conséquent, il a fallu plus d'un mois pour remplir la piscine en utilisant uniquement un tuyau d'arrosage. Maintenant, la totalité du volume, ainsi que ses produits chimiques soigneusement équilibrés, on filtre tous les vingt-quatre heures.

Comme les astronautes continuent leur Brad de simulation et je commence notre tâche. Notre «cow-boy autour» - qui est ce qu'elle est appelée quand une EVA est réalisée sans une attache - est non seulement une tentative de réaliser un rêve d'enfance; nous photographions plusieurs des composants externes de l'ISS et de son profil général pour un catalogue, nous composons. L'ISS est reconfiguré quotidienne de reproduire le stade de la construction que chaque équipage de simulation va rencontrer dans l'espace. Photos des étapes intermédiaires seront une référence utile. Le bénévolat pour cette tâche nous a donné une bonne excuse pour entrer dans la piscine tous les jours.

Je suis porteur d'un appareil photo numérique sous-marine volumineux et prendre des photos de ce monstre inspiré comme il flotte sous / au-dessus de moi. Lorsque la carte mémoire est presque saturée, je tends l'appareil photo à Brad et commence à explorer. Il prend étonnamment peu d'imagination pour prétendre que je suis effectivement dans l'espace. Tout est à flottabilité neutre - flottant juste au sujet. Le Cargo Bay de la navette spatiale est visible au loin, et quand les conversations avec cessez Mission Control, un silence étrange me entoure. Les couleurs sont différentes aussi - pas tout à fait comme ils le seraient dans l'espace, mais assez différent pour susciter un sentiment de l'inconnu. Il est un sentiment qui se déverse sur mon corps et passe à travers moi.

Si je me souviens de mes rêves d'être dans l'espace et je suis accablé avec le désir de découvrir ce qui se sent comme à la dérive dans le ciel sans possibilité de récupération. Sachant que je ne porte pas une attache (et en me laissant croire que je suis dans l'espace au lieu d'une piscine), je adhérence autre poignée jaune en saillie et accélérer vers le bord du laboratoire cylindrique. Je vois la structure mouvement massif en dessous de moi. Poignée de gérer Je tirer et pousser. Puis, comme je lance le bord de la structure, je me retourne et regarde base de la maison dérive plus en plus loin.

Voilà quand il m'a frappé. Voilà quand je vraiment compris ce que cela signifie de dire que la vitesse est entièrement relationnelle. Je l'avais prévu de faire l'expérience ce qu'il était d'être à la dérive de l'ISS à ma fin inévitable, mais à la place je été témoin de l'ISS à la dérive loin de moi. Ce fut quelque peu surprenant. Pour quelque raison, chaque fois que je l'avait imaginé ce que cette expérience serait comme je l'avais visualisé à partir de la trame de l'ISS de référence. Maintenant, je le voyais à travers mes propres yeux - de mon propre cadre de référence. L'expérience profondément enracinée mon intuition dans le principe fondamental de la physique qui nous dit que tous les référentiels inertiels sont sur un pied d'égalité - que d'une image de référence de vitesse constante est tout aussi valable que tout autre.

Galileo Galilei connecté à ce principe dans la cabine d'un navire. [1] Einstein utilisé la gare de Berne, Suisse à raconter sa connexion avec lui. Je l'avais appris de leurs points de vue et avais complètement accepté le principe de référentiels inertiels comme une vérité fondamentale. Mais jusqu'à ce que je voyais réellement la dérive ISS au-delà de ma portée, mon intuition avait pas absorbé il. Je ne l'avais pas saisi les énigmes qui viennent avec cette vérité. Je ne l'avais pas lutté avec les mystères qui entourent cette simple propriété de l'espace-temps. Je ne l'avais jamais demandé pourquoi il est que tous les référentiels inertiels sont égaux. Cette question simple se révèle être une très profonde.

Les plus grands mystères du royaume physique ne sont que des échos de notre ignorance de la vraie nature de l'espace et du temps. Bien qu'ils sous-tendent toutes nos expériences et forment la très métrique de la nature, l'espace et le temps sont restés de manière clandestine que nous avons pas définitivement les définir. Il est temps pour nous d'obtenir sous cette compréhension nébuleux. Il est temps pour nous de couronner notre recherche de la clarté ontologique, pour ouvrir la porte d'un monde merveilleux qui nous est accessible par le pouvoir de l'imagination scientifique, et d'apprendre à voir ce qui est invisible à l'œil. Pour ce faire, nous devons concentrer sur le cœur de notre ignorance. Nous devons reconnaître la racine de notre confusion et débattre avec des questions qui reflètent la racine.

Il est temps pour nous de couronner notre recherche d'une essence profonde, d'ouvrir les portes d'un monde merveilleux qui nous est accessible que par la puissance de l'imagination scientifique, apprendre à voir ce qui est invisible à l'œil. Pour ce faire, nous devons concentrer sur le cœur même de notre ignorance. Nous devons reconnaître la racine de notre confusion et débattre avec des questions qui reflètent la racine.

Cela ne veut pas une chose facile à faire; en fait, il est extrêmement difficile. Le brillant physicien Kip Thorne utilisé un superbe exemple qui souligne pourquoi il est si difficile pour nous. Il note que Hendrik Lorentz et Poincaré Henri tous deux produits de précieuses qui pourraient avoir facilement les conduit à découvrir la nouvelle vision d'Einstein, mais aucun d'entre eux a pris cette étape finale. Pourquoi? La réponse, selon Thorne, est que les deux hommes "ont été à tâtons vers la même révision de nos notions d'espace et le temps comme Einstein, mais ils ont été à tâtons à travers un brouillard d'idées fausses sur eux refilées par la physique newtonienne." (Thorne 1979)

Einstein en revanche a pu rabattre idées fausses newtoniens. Sa volonté de commencer son enquête à partir de zéro, si oui ou non cela signifiait détruire les fondements de la physique newtonienne, "l'a conduit, avec une clarté de pensée que d'autres pourraient ne pas correspondre, à sa nouvelle description de l'espace et du temps." [2]

La leçon ici est que, si nous sommes sérieux au sujet de questionnement choses, nous devons remettre en question même les fondements structurels qui se trouvent sous nos hypothèses. Nous devons être prêts à reconstruire l'ensemble métrique de la réalité physique - de notre enquête devrait exiger. Seulement alors nous pouvons atteindre dans les profondeurs de notre ignorance. Seulement à partir de cet état d'esprit peut nous appuyer réellement sur notre voyage.

Dans cet esprit, nous allons poser les questions les plus fondamentales que nous pouvons - des questions sur la métrique de l'espace-temps. Qu'est-ce que l'espace? Qu'est-ce que le temps? Ces questions semblent être tout à fait embryonnaire, et il semble que les réponses doivent être tout à fait évident, mais ils ne sont pas. Solutions hypothétiques à ces questions sont venus à représenter les pièces maîtresses d'un royaume encore au-delà de notre expérience et de l'imagination. Pour dévoiler ce royaume, nous devons entrer dans le débat sur l'essence de l'espace et du temps.

Newton, qui était l'un des capitaines les plus influents sur cette quête, fer de lance de notre voyage sous la direction que l'espace et le temps sont réels - que ce sont des entités physiques. Mais après Newton retira son commandement, Mach inversé notre cours en insistant pour que l'espace et le temps ne sont pas des entités physiques réelles du tout. Plus tard, Einstein nous a redirigé vers une toute nouvelle rubrique en redéfinissant ce que nous entendons par l'espace et le temps. En vertu de cette nouvelle direction nous sommes entrés dans les eaux qui avaient jamais été cartographiées. Pendant un certain temps, le rêve de découvrir une carte riche rempli nos voiles. Mais cet optimisme n'a pas duré longtemps. Après quelques années Einstein quitte à contrecœur son commandement aux caprices tyranniques de la mécanique quantique. A partir de là, nous avons changé de façon aléatoire bien sûr, vacillante nauseously d'une rubrique à l'autre à chaque nouvel instant.

Le vent souffle toujours, mais nos voiles capturer rarement. Il est devenu de plus en plus évident que nous sommes perdus au milieu d'un océan de désorientation, la filature sur une ancre lourde.

Pour atteindre notre objectif souhaité nous devons soulever ce point d'ancrage, de rétablir un titre pour notre quête intellectuelle, et d'utiliser notre pleine voile pour nous propulser vers une nouvelle destination. Pour ce faire, nous avons besoin de comprendre où nous sommes et comment nous sommes arrivés ici. Nous devons tracer les idées qui nous ont guidés à ce point, et alors nous avons besoin de savoir ce que ces hypothèses sont fondées sur des idées. Après que nous avons fait cela, nous allons nous intéresser à scruter la carte qui tombe sur ces hypothèses. Il est par ce processus que nous allons apprendre comment choisir une nouvelle direction, couper nos voiles intellectuelles et retrouver le vent. Et c'est parti.



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