Capítulo 2

Seção 1: Rethinking Space and Time Again

"Estamos tão fechado para o mundo dos nossos próprios sentidos que, apesar de compreender facilmente e temem uma perda de visão, não pode conjurar uma imagem de um mundo visual além da nossa. É humilhante para perceber que a perfeição evolucionária é uma vontade-o'-the-wisp e que o mundo não é o que nós imaginamos que ele seja quando medi-lo através de uma lente de humano auto-importância. "

Timothy H. Goldsmith


"O essencial é invisível para os olhos."

Antoine de Saint-Exupéry


Flutuação Neutra Laboratory, Johnson Space Center da NASA, em Houston, Texas.

Eu estou à deriva flutuante apenas polegadas acima da superfície branca deslumbrante da Estação Espacial Internacional (ISS). Este parque brilhante me chama, me conectar a uma sensação descoberto durante a infância depois de construir a minha primeira fort - um lugar onde eu poderia manter meus projetos ultra-secretos seguro, um lugar onde eu pudesse observar o resto do mundo como um outsider. Simplesmente estar aqui dilata as minhas terminações nervosas e aumenta os meus sentidos. No fundo há remoinhos invisíveis de resistência e minha pele formigando com uma agitação constante.

Como eu olhar para a estrutura antes de mim, é impossível dizer se estou em movimento ou ele está se movendo. Tudo o que existe do movimento entre nós é relacional, nenhum outro significado sobrevive. Outra punho amarelo vem ao nosso alcance. Eu estendo minha mão e puxar delicadamente sobre ele para redirecionar o meu curso. Eu posso sentir a rotação do cilindro ondulando embaixo de mim na hora certa. Eu tenho que me lembrar de respirar.

Continuo deslizando lentamente de um identificador para o próximo como se eu estivesse jogando fora a estrofe de uma sinfonia eloqüente. Braço sobre o braço eu passar esta superfície como a música na minha cabeça constrói em direção a seu apogeu. Embora eu estou vendo esse movimento nave espacial abaixo de mim, eu suspeito que um espectador me descreveria como um pequeno bug que rodeia o galho de uma árvore. Isto é, se eles se permitiram comparar uma das mais impressionantes projetos de construção da história para o ramo de uma árvore.

No meio desta estrofe Eu ouço as vozes crackly de Controle de Missão sobre o meu telefone óssea. Eles estão detalhando o procedimento Unidade de Substituição Orbital (ORU) como os especialistas da missão fazer o seu caminho a partir do adaptador de acoplamento pressurizado (PMA). Um desses astronautas é o pai do meu parceiro de mergulho.

Depois de completar a nossa certificação nitrox NASA, Brad e comprometo-me a nossa primeira missão. Meu coração batendo está constantemente expressar como grande de um negócio isso é para mim. Mesmo acesso ao convés acima é bastante restrito, mas agora, como leads oficiais de vôo, nós estamos flutuando com os astronautas em todo o ISS com um projeto de nossa própria. A sensação é hilariante.

O Laboratório de Flutuação Neutra (NBL) contém a maior piscina coberta do mundo (202 pés de comprimento, 101 pés de largura e 40 pés de profundidade). É um satélite para Johnson Space Center da NASA (JSC) em Houston, Texas. Esta piscina abriga escala exata mock-ups do ISS, o Telescópio Espacial Hubble (HST), e do Space Shuttle Cargo Bay, que são utilizados para simular a missão de EVA (Actividades extra-veicular ou "passeios espaciais").

Quando o NBL foi originalmente construído, a NASA tinha algumas dificuldades em celebrar contratos de alocação de água adequados para esse fim. Consequentemente, demorou mais de um mês para encher a piscina usando apenas uma mangueira de jardim. Agora, a totalidade do volume, juntamente com os seus produtos químicos cuidadosamente equilibradas, é filtrada a cada vinte e quatro horas.

Como os astronautas continuam a sua simulação Brad e eu começamos nossa tarefa. Nosso 'Cowboying em torno' - que é o que é chamado quando um EVA é realizada sem uma corda - não é apenas uma tentativa de cumprir um sonho de infância; estamos fotografando vários dos componentes da ISS externos e sua imagem geral, para um catálogo que está compondo. O ISS é reconfigurado diariamente para replicar a fase de construção que cada tripulação simulação vai encontrar no espaço. Fotos dos estágios intermediários vai ser uma referência útil. Voluntariado para esta tarefa nos deu uma boa desculpa para entrar na piscina todos os dias.

Eu estou carregando uma câmera digital subaquática volumosos e tirando fotos deste gigante inspirado enquanto flutua abaixo / acima de mim. Quando o cartão de memória está quase saturado eu entregar a câmera para Brad e começar a explorar. É preciso surpreendentemente pouco de imaginação para fingir que eu sou realmente no espaço. Tudo é flutuante neutro - apenas flutuando sobre. O Cargo Bay do vaivém espacial é visível ao longe, e quando as conversas com cessar o Controle da Missão, um estranho silêncio me rodeia. As cores são muito diferentes - não é bem como eles estariam no espaço, mas diferente o suficiente para desencadear um sentimento do desconhecido. É um sentimento que se derrama sobre o meu corpo e passa através de mim.

Pelo que me lembro meus sonhos de estar no espaço e eu sou superado com o desejo de descobrir o que se sente ao ser caindo para o céu sem a possibilidade de recuperação. Sabendo que eu não estou usando uma corda (e permitindo-me a acreditar que eu estou no espaço em vez de uma piscina), eu aperto outro identificador amarelo salientes e acelerar em direção à borda do laboratório cilíndrico. Eu vejo a enorme estrutura jogada debaixo de mim. Identificador para lidar eu puxar e empurrar. Então, quando eu lançar para fora da borda da estrutura, volto-me e assistir base deriva mais e mais longe.

Foi quando ele me bateu. Foi quando eu realmente descobri o que significa dizer que a velocidade é inteiramente relacional. Eu esperava experimentar o que era estar se afastando da ISS ao meu fim inevitável, mas em vez disso eu testemunhei a ISS se afastando de mim. Este foi de certa forma surpreendente. Por alguma razão, toda vez que eu tinha imaginado que essa experiência seria como eu tinha visualizado isso a partir do quadro de referência do ISS. Agora eu estava vendo com meus próprios olhos - do meu próprio quadro de referência. A experiência profundamente enraizada minha intuição no princípio fundamental da física que nos diz que todos os referenciais inerciais estão em pé de igualdade - que um quadro de referência constante a velocidade é tão válida quanto qualquer outra.

Galileo Galilei ligado a este princípio dentro da cabine de um navio. [1] Einstein usou a estação de trem em Berna, Suíça relacionar sua ligação a ele. Eu tinha aprendido com seus insights e tinha aceitado completamente o princípio de referenciais inerciais como uma verdade fundamental. Mas até que eu realmente vi o drift ISS além do meu alcance, minha intuição não tinha absorvido ele. Eu não tinha percebido os enigmas que vêm com esta verdade. Eu não tinha lutado com os mistérios que cercam este simples propriedade do espaço-tempo. Eu nunca tinha perguntado por que é que todos os referenciais inerciais são iguais. Esta questão simples acaba por ser uma muito profunda.

Os maiores mistérios do reino físico, mas são ecos da nossa ignorância sobre a verdadeira natureza do espaço e do tempo. Embora eles estão subjacentes todas as nossas experiências e formar a própria métrica da Natureza, espaço e tempo permaneceram assim clandestino que não temos definitivamente os definiu. É tempo para nós para chegar sob esse entendimento nebuloso. É tempo para nós para coroar a nossa busca de clareza ontológica, para abrir a porta de um mundo maravilhoso acessível para nós pelo poder da imaginação científica, e aprender a ver o que é invisível aos olhos. A fim de fazer isso, devemos focar em o núcleo da nossa ignorância. Devemos reconhecer a raiz da nossa confusão e lutar com questões que refletem essa raiz.

É tempo para nós para coroar a nossa busca de uma essência mais profunda, para abrir as portas de um mundo maravilhoso que é acessível a nós apenas pelo poder da imaginação científica, para aprender a ver o que é invisível aos olhos. A fim de fazer isso, devemos focar na essência de nossa ignorância. Devemos reconhecer a raiz da nossa confusão e lutar com questões que refletem essa raiz.

Esta não é uma coisa fácil de fazer; Na verdade, é extremamente difícil. O brilhante físico Kip Thorne usado um excelente exemplo que destaca por que é tão difícil para nós. Ele observa que Hendrik Lorentz e Poincaré Henri ambos produzidos conhecimentos valiosos que poderiam ter facilmente levaram a descobrir nova visão de Einstein, mas nenhum deles deu esse passo final. Por quê? A resposta, de acordo com Thorne, é que os dois homens "foram tateando em direção a mesma revisão de nossas noções de espaço e tempo, como Einstein, mas eles foram tateando através de uma névoa de equívocos impingidas sobre eles pela física newtoniana." (Thorne 1979)

Einstein por contraste foi capaz de arrematar equívocos newtoniana. Sua disposição de iniciar sua investigação a partir do zero, se é ou não significava destruir os fundamentos da física newtoniana ", levou-o, com uma clareza de pensamento que os outros não podiam corresponder, para sua nova descrição do espaço e do tempo." [2]

A lição aqui é que, se nós somos sérios sobre questionar as coisas, precisamos questionar até mesmo as bases estruturais que estão sob os nossos pressupostos. Precisamos estar dispostos a reconstruir toda a métrica da realidade física - deve nossa investigação exigem. Só então poderemos chegar nas profundezas da nossa ignorância. Somente a partir deste estado de espírito podemos realmente avançar com a nossa jornada.

Com este espírito, vamos fazer as perguntas mais fundamentais que pudermos - perguntas sobre a métrica do espaço-tempo. O que é espaço? O que é o tempo? Estas perguntas parecem ser inteiramente embrionário, e parece que as respostas deve ser prontamente evidente, mas eles não são. Soluções hipotéticas para estas perguntas têm vindo a representar as peças centrais de um reino ainda além de nossa experiência e imaginação. Para desvendar esse reino, precisamos entrar no debate sobre a essência do espaço e do tempo.

Newton, que era um dos capitães mais influentes sobre esta missão, liderada nossa jornada sob a direção que o espaço eo tempo são reais - que são entidades físicas. Mas depois de Newton se aposentou seu comando, Mach revertida nosso curso, insistindo em que o espaço eo tempo não são entidades físicas reais em tudo. Mais tarde, Einstein nos redirecionado para um título totalmente novo, redefinindo o que entendemos por espaço e tempo. Sob essa nova direção que entrou em águas que nunca antes tinha sido mapeados. Por um tempo, o sonho de descobrir um mapa mais rico encheu nossas velas. Mas esse otimismo não durou por muito tempo. Depois de alguns anos curtos Einstein relutantemente renunciou a seu comando aos caprichos tirânicos da mecânica quântica. Daquele ponto em que temos vindo a mudar aleatoriamente claro, nauseously bruxuleante de uma rubrica para o seguinte com cada novo momento.

O vento ainda sopra mas nossas velas raramente capturá-lo. Tornou-se cada vez mais óbvio que estamos perdidos no meio de um oceano desorientador, girando sobre uma âncora pesada.

Para chegar ao nosso objetivo desejado precisamos levantar essa âncora, re-estabelecer um título para nossa busca intelectual, e para usar a nossa vela cheia para nos impulsionar em direção a um novo destino. A fim de fazer isso, precisamos descobrir onde estamos e como chegamos até aqui. Precisamos traçar as idéias que nos guiaram a este ponto, e então precisamos descobrir o que essas idéias suposições são baseadas. Depois de se ter feito isso, vamos nos preocupar com examinar o mapa que cai fora dessas hipóteses. É por este processo que nós iremos aprender como escolher uma nova direção, aparar nossas velas intelectuais e recapturar o vento. Aqui vamos nós.



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