hoofdstuk 2

Deel 1: Rethinking Space and Time Again

"We zijn zo opgesloten in de wereld van onze eigen zintuigen die, hoewel we gemakkelijk te begrijpen en te vrezen voor een verlies van het gezichtsvermogen, kunnen we niet een foto van een visuele wereld buiten onze eigen toveren. Het is vernederend om te beseffen dat de evolutionaire volmaaktheid is een testament-o'-the-wisp en dat de wereld is niet helemaal wat we denken dat het is wanneer we meten door een lens van de menselijke zelf-belang. "

Timothy H. Goldsmith


"Essentieel is onzichtbaar voor het oog."

Antoine de Saint-Exupéry


Neutraal drijfvermogen Laboratory, NASA's Johnson Space Center in Houston, Texas.

Ik ben drifting zwevende enkel duim boven het schitterende witte oppervlak van het International Space Station (ISS). Deze briljante speeltuin roept me, me aan te sluiten op een sensatie ontdekt tijdens de kindertijd na het bouwen van mijn eerste fort - een plek waar ik mijn top-secret projecten kon houden veilig, een plek waar ik de rest van de wereld kon waarnemen als een buitenstaander. Gewoon om hier verwijdt mijn zenuwuiteinden en verhoogt mijn zintuigen. Op de achtergrond zijn er onzichtbare draaikolken van verzet en mijn huid tintelt met een constante opschudding.

Als ik kijk naar de structuur voor mij is het onmogelijk te zeggen of ik het verplaatsen of het beweegt. Alles wat bestaat de beweging tussen ons is relationeel, geen andere betekenis overleeft. Een tweede gele handvat komt binnen handbereik. Ik mijn hand uit te breiden en zachtjes trekken op het naar mijn cursus omleiden. Ik kan het golvende cilinder roteren voelen onder mij recht op cue. Ik moet mezelf eraan te herinneren om te ademen.

Ik verder langzaam glijden van de ene hendel naar de volgende alsof ik het spelen van de strofe van een welsprekende symfonie. Arm over arm Ik bewegen over dit oppervlak als de muziek in mijn hoofd bouwt in de richting van zijn hoogtepunt. Hoewel ik kijk naar dit ruimteschip bewegen onder mij, ik vermoed dat een toeschouwer mij zou omschrijven als een kleine bug rond de tak van een boom. Dat wil zeggen, als ze zichzelf toegestaan ​​om één van de meest indrukwekkende bouwprojecten geschiedenis te vergelijken met de tak van een boom.

In het midden van deze stanza hoor ik het krakende stemmen van Mission Control over mijn bot telefoon. Ze zijn waarin de Orbital Replacement Unit (ORU) procedure als de Missie Specialisten maken hun weg van de Pressurized Mating Adapter (PMA). Een van die astronauten is de vader van mijn duik partner.

Na het voltooien van onze NASA nitrox certificatie, Brad en ik ondernemen onze eerste missie. Mijn kloppend hart is voortdurend uitdrukt hoe groot van een deal is dit voor mij. Zelfs de toegang tot het dek boven is strak beperkt, maar nu, als officiële vlucht leads, we zweven met astronauten rond het ISS met een project van ons eigen. De sensatie is opwindend.

De Neutral Buoyancy Laboratory (NBL) bevat 's werelds grootste overdekte zwembad (202 voet lang, 101 voet breed en 40 voet diep). Het is een satelliet van NASA's Johnson Space Center (JSC) in Houston, Texas. Dit zwembad herbergt exacte schaal mock-ups van het ISS, de Hubble Space Telescope (HST), en de Space Shuttle Cargo Bay, die worden gebruikt voor het simuleren van de missie EVA (Extra Vehicular Activiteiten of 'ruimtewandelingen').

Toen de NBL oorspronkelijk werd gebouwd, NASA had wat problemen de aanschaf van de juiste water toewijzingen voor het. Dus het duurde meer dan een maand om het zwembad met alleen een tuinslang te vullen. Nu het gehele volume, dat ook een uitgebalanceerde chemicaliën, gefiltreerd elke vierentwintig uur.

Zoals de astronauten blijven hun simulatie Brad en ik begin onze taak. Onze 'cowboying rond' - en dat is wat het is heet wanneer een EVA wordt uitgevoerd zonder een tether - is niet alleen een poging om een ​​jeugddroom te vervullen; we fotograferen een aantal van de externe ISS componenten en haar algemene profiel voor een catalogus we componeren. Het ISS wordt dagelijks geconfigureerd om het stadium van de bouw dat elke simulatie bemanningsleden zullen tegenkomen in de ruimte te repliceren. Foto's van de tussenstappen zal een nuttige referentie zijn. Vrijwilligerswerk voor deze taak gaf ons een goed excuus om in het zwembad elke dag.

Ik ben het dragen van een omvangrijke onderwater digitale camera en die foto's van deze inspirerende kolos als het zweeft onder / boven mij. Wanneer de geheugenkaart bijna verzadigd Ik geef de camera aan Brad en beginnen te verkennen. Het kost verrassend weinig fantasie om te doen alsof dat ik ben eigenlijk in de ruimte. Alles is een neutraal drijfvermogen - net drijvende over. Het laadruim van de Space Shuttle is zichtbaar in de verte, en wanneer de gesprekken met Mission Control staakt, een angstaanjagende stilte omringt mij. De kleuren zijn anders ook - niet helemaal zoals ze in de ruimte zou zijn, maar verschillend genoeg om een ​​gevoel van het onbekende vonk. Het is een gevoel dat stroomt over mijn lichaam en loopt dwars door me heen.

Als ik me goed herinner mijn dromen van het zijn in de ruimte en ik ben overwonnen met het verlangen om te ontdekken wat als voelt om te drijven weg in de hemel zonder de mogelijkheid van retrieval. Wetende dat ik niet dragen van een ketting (en waardoor ik te geloven dat ik in de ruimte in plaats van een zwembad), ik greep een uitstekende gele handvat en te versnellen in de richting van de rand van het cilindervormige laboratorium. Ik zie de massieve structuur verhuizing onder me. Handvat te hanteren ik trek en duw. Dan, als ik start van de rand van de structuur, ik draai en kijk thuisbasis drift verder en verder weg.

Dat is wanneer het raakte me. Dat is wanneer ik echt berekend wat het betekent om te zeggen dat de snelheid volledig relationeel. Ik had verwacht om te ervaren hoe het was om wegdrijven van het ISS aan mijn onvermijdelijke einde, maar ik was getuige van de ISS drijven weg van mij. Dit was enigszins verrassend. Om wat voor reden, elke keer als ik me had voorgesteld wat deze ervaring zou zijn als ik het had gevisualiseerd uit het referentiekader van het ISS. Nu was ik het zien door mijn eigen ogen - van mijn eigen referentiekader. De ervaring diep geworteld mijn intuïtie in het fundamentele principe in de natuurkunde die ons vertelt dat alle inertie lijsten worden op gelijke voet - dat een constante snelheid referentiekader is net zo geldig is als alle andere.

Galileo Galilei aangesloten op dit principe in de cabine van een schip. [1] Einstein gebruikt het treinstation in Bern, Zwitserland om zijn verbinding te relateren. Ik uit hun inzichten had geleerd en was volledig aanvaard het principe van inertie frames als een fundamentele waarheid. Maar totdat ik eigenlijk zag het ISS drift buiten mijn bereik, had mijn intuïtie niet geabsorbeerd. Ik had niet de raadsels die komen met deze waarheid begrepen. Ik had niet worstelde met de mysteries die deze eenvoudige eigenschap van de ruimtetijd omringen. Ik had nooit gevraagd hoe het komt dat allemaal inertie frames gelijk. Deze simpele vraag blijkt een zeer diepgaand te zijn.

De grootste mysteries van de fysieke wereld zijn maar echo's van onze onwetendheid van de ware aard van ruimte en tijd. Hoewel ze ten grondslag liggen aan al onze ervaringen en vormen de metriek van de natuur, ruimte en tijd zijn zo clandestien dat we niet definitief te hebben gedefinieerd gebleven. Het is tijd voor ons onder dit vage begrip te krijgen. Het is tijd voor ons om onze zoektocht naar ontologische duidelijkheid kroon, aan de deur van een wondere wereld toegankelijk is voor ons door de kracht van de wetenschappelijke verbeelding te openen en om te leren om te zien wat onzichtbaar voor het oog is. Om dit te doen moeten we richten op de kern van onze onwetendheid. We moeten de wortel van onze verwarring te herkennen en worstelen met vragen die die wortel weerspiegelen.

Het is tijd voor ons om onze zoektocht kroon voor een diepere essentie, om de deuren van een wondere wereld die toegankelijk is voor ons alleen door de kracht van de wetenschappelijke verbeelding te openen, om te leren om te zien wat onzichtbaar voor het oog is. Om dit te doen moeten we richten op de kern van onze onwetendheid. We moeten de wortel van onze verwarring te herkennen en worstelen met vragen die die wortel weerspiegelen.

Dit is niet eenvoudig om te doen; in feite, is het uiterst moeilijk. De briljante natuurkundige Kip Thorne gebruikte een prachtig voorbeeld dat wijst op waarom het zo moeilijk voor ons. Hij merkt op dat Hendrik Lorentz en Henri Poincaré beide geproduceerd waardevolle inzichten die gemakkelijk zou kunnen hebben leidde hen naar nieuwe visie van Einstein's te ontdekken, maar geen van hen heeft die laatste stap. Waarom? Het antwoord, volgens Thorne, is dat beide mannen "werden betasten in de richting van dezelfde herziening van onze begrippen van ruimte en tijd als Einstein, maar ze werden betasten door een mist van de misvattingen opgedrongen op hen door de Newtoniaanse fysica." (Thorne 1979)

Einstein daarentegen kon verstoten Newtoniaanse misvattingen. Zijn bereidheid om zijn onderzoek vanaf nul beginnen, ongeacht of het betekende het vernietigen van de fundamenten van de Newtoniaanse fysica, "bracht hem, met een helderheid van denken dat anderen niet zou kunnen evenaren, om zijn nieuwe beschrijving van ruimte en tijd." [2]

De les hier is dat als we serieus vragen dingen, moeten we ook de structurele stichtingen die onder onze aannames liggen in twijfel. We moeten bereid zijn om de hele metrische van de fysische werkelijkheid weer op te bouwen zijn - moeten ons onderzoek vereisen. Alleen dan kunnen we bereiken in de diepten van onze onwetendheid. Alleen vanuit deze gemoedstoestand kunnen we echt druk met onze reis.

In deze geest, laten we vragen aan de meest fundamentele vragen die we kunnen - vragen over de metriek van ruimtetijd. Wat is ruimte? Wat is tijd? Deze vragen lijken geheel embryonale te zijn en lijkt de antwoorden gemakkelijk duidelijk moeten zijn, maar ze zijn niet. Hypothetische oplossingen op deze vragen zijn gekomen om de centerpieces van een rijk vertegenwoordigen nog steeds buiten onze ervaring en verbeelding. Om dat gebied onthullen, moeten we het debat over de essentie van ruimte en tijd in te voeren.

Newton, die één van de meest invloedrijke kapiteins op deze zoektocht was, speerpunt onze tocht onder leiding dat ruimte en tijd zijn echte - dat ze fysieke entiteiten. Maar na Newton met pensioen zijn bevel, Mach teruggedraaid onze koers door te dringen dat ruimte en tijd geen echte fysieke entiteiten op alle. Later, Einstein omgeleid ons naar een geheel nieuwe koers door het herdefiniëren van wat we bedoelen met ruimte en tijd. Onder deze nieuwe richting die we aangegaan wateren die nog nooit eerder had gebracht. Voor een tijdje, de droom van het ontdekken van een rijkere kaart gevuld onze zeilen. Maar dit optimisme niet lang duren. Na een paar jaar Einstein tegenzin afstand gedaan van zijn opdracht om de tirannieke grillen van de kwantummechanica. Vanaf dat moment hebben we willekeurig het veranderen natuurlijk, misselijkmakend flikkeren van een post naar het volgende bij elke nieuw moment.

De wind waait nog steeds, maar de zeilen zelden vastleggen. Het is steeds duidelijker dat we verloren in het midden van een desoriënterend oceaan, spinning over een zwaar anker geworden.

Om ons gewenste doel te bereiken moeten we tillen dat anker, het herstel van een titel van onze intellectuele zoektocht, en om onze volle zeilen gebruiken om ons voort te bewegen in de richting van een nieuwe bestemming. Om dit te doen, moeten we te achterhalen waar we zijn en hoe we hier kwamen. We moeten sporen uit de ideeën die ons hebben geleid tot dit punt, en dan moeten we uitzoeken wat veronderstellingen die ideeën zijn gebaseerd op. Nadat we dit gedaan hebben, zullen we ons bezighouden met het onderzoek van de kaart die valt uit die veronderstellingen. Het is door dit proces dat we zullen leren hoe je een nieuwe richting kiezen, trimmen onze intellectuele zeilen en heroveren de wind. Daar gaan we.



Pagina's: 1 2 3