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 med undimmed og utrættelig lidenskab indtil han griber de væsentlige natur."

Platon

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

Albert Einstein

"Måske er det, vi først og fremmest brug for, er nogle subtile ændringer i perspektiv - noget, som vi alle har savnet ..."

Roger Penrose

Vermilion klipper. Første lys på Thanksgiving Day.

Morning Dew dryppede fra de sparsomme græsstrå, blidt fylder luften med den nostalgiske duft af våd jord. I slowmotion atmosfæren dansede omkring os, wafting den skarpe duft af nærliggende Sagebrush til vores næsebor. Himlen modstræbende opgav det sidste af sine stjerner, men det ville tage endnu tre timer for solen at færdiggøre sit klatre over den tårnhøje klipper, der omgav os. Vores telte blev spredt ud i et lille felt, en der kunne gøre krav på ikke mere end en tomme af muldlag. Alligevel er denne tilsyneladende tyndt tæppe var mere end nok til at opmuntre liv. Små myrer puslede selv at føre krig. To hvide sommerfugle uregelmæssigt gled gennem usynlige hvirvler. Som jeg krøb ned på jorden så jeg bittesmå gule prikker løse i de fire-petaled blomster af Violet Sagebrush, ikke mere end en centimeter i diameter. Den kølighed om natten var begyndt at falme. Der var ingen tid at spilde.

Den tårnhøje klipper omkring os var så fokuseret på at rive skyline i en takkede nysgerrighed, som de undlod at lægge mærke til os i deres formidable skygger. Som vores begejstring bygget, vi kollapsede vores telte og nøje afbalanceret de tres pounds af leverancer, der fyldte hver af vores rygsække. Efter at have bånd på vores gear fulgte vi 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 den viden, at denne fire-fods lang tærskel bevogtet en fyrre-mile labyrint af snoede rock. Inside, en magisk glimt af Natur ventede os. Vi standsede et øjeblik og lyttede til de svage hvisken, der kommer fra mundingen af ​​vores spor. Så, med store øjne, trådte de seks af os verdens længste slot canyon.

Vores voluminøse pakker havde forvandlet os til en enkelt fil linje af klodsede giganter, knap nok i stand til at klemme gennem klippevægge. Forstenede hvirvler af orange og røde ragede indad og derefter udad, lejlighedsvis kile vores pakker så stramt, at vi kunne give vores vægt til canyon vægge og dingle vores fødder nedenfor. Stien under os var sandet og kølig at røre ved. Det ekkoer af vores fodspor blev plastisk, at ændre deres tone og kadence med hver drejning. Hver sektion formet klang og dæmpning af vores bevægelser på sin egen måde. Desert lak dryppede ned sandsten lærredet, som dækker det med oser striber af sorte, en gave fra de bakterier, højt oppe som tilbragte deres liv soler sig i sollys af Canyons kant venter på den næste regenererende regnvejr. Ancient historier om store jagter og farefuld farerne blev fremhævet på væggene i form af helleristninger. Forudsagde. Advarsel. Dette sted var et glemt overgangsrite, en portal ind i æoner lange fortid, en port til et andet sæt regler.

Her var alt roligt. Hvert skridt var fyldt med en ukendt blanding af sensation. Det føltes som om vi var inde Naturens timeglas. En lind strøm af sand rislede 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 forsvundet. Der var ingen vind, men vi kunne mærke, at luften modstå vores indtrængen. Der var ingen direkte sollys, men vi var omgivet af strålende mønstre af orange og rød. Trin efter trin væggene fortsatte med at stige. Overhead vi spottet store rådnende træer, der med magt blev kilet sidelæns mellem klippevægge. De var uundgåelige varsler, ikke-så-subtile påmindelser om flash oversvømmelser, der rutinemæssigt hugget denne skønhed. De vidnede om de voldelige og uforudsigelige magt, som 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 piercing slør af naturens dybeste hemmeligheder hang gravid i luften, bare venter på os til at runde det næste sving.

Skygger dansede hele dagen, modstå solens forsøg på at få et glimt af vejen under os. De dybeste ar holdes kompleksiteten i dette rige skjult for nysgerrige Orb ovenfor. Jo mere vi ned, jo mere tid forrådt os. Før vi vidste af det de skyfrie filamenter af blåt 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 standsede og slog lejr. Så, som en lille overraskelse for os to, der var amerikanere, vores selvudnævnte leder, der også var Field Guide for vores dinosaur ekspeditioner, begyndte at lave mad færdigpakket kalkun og instant kartofler til en højtidelige Thanksgiving middag.

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

Da vi vågnede, de morgenluft havde sådan en bid for, at vi lige så godt have været på Mars. Den eneste umiddelbare tegn på, at vi stadig var på Jorden var et enkelt plaster på bynke, der blev modstræbende fordobling som en interimistiske tørresnor. Vi havde draperet vores sokker over bushen sent den foregående nat i håb om at luft 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, greb hendes sokker og slog dem mod en sten til flex 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 scrambled forgæves at tø dem ud.

Efter at vi slugte nogle færdigpakkede fødevarer, vi begyndte at sætte os selv med den unikke skrig, som folk gør, når de forsøger at kile fødderne ned i sokkerne forstærkes af små, skarpe tråde af is. Det var alle de opmuntring vi havde brug for at komme i gang.

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

Svingene var mere afrundet nu, den lige-aways længere. Det åbne rum gjorde os til at føle endnu mindre. Vi var som små myrer at gøre vores vej mellem to uforkortede ordbøger afstand blot et par fingre fra hinanden. Trådene i flettet vand blev mere og mere koncentreret i midten af ​​vores spor. Den bløde tørt sand var blevet hårdt pakket og fugtig. Langsomt alting begyndte at vågne. Alle omkring os, vi kunne mærke en dyb vibration. Luften var fyldes med liv, bevægelse lige nok til at rasle håret på bagsiden af ​​halsen. Da vi gik, vibrationen blev hørbare som en svag rumlende lyd. Med hvert skridt det voksede højere og den knitrende luft udviklet sig til en leg. Det stod hurtigt klart, at kilden til alt dette postyr lå direkte forude.

Efter afrunding endnu en bøje, stod vi før en lang korridor af tårnhøje klipper, der var overbevisende audition til den næste Indiana Jones film. I langt startdistance vores trail blev afkortet af en anden mur af sten. Ved at trykke på, vores ben begyndte at tø og detaljerne i forsnævringen langsomt begyndte at løse. Kløften pludselig slået sammen i en stor pulsåre (kun tyve meter bred på dette punkt). Her sporet forsvandt under en fod og en halvdelen af ​​iskoldt vand, hvis cresting ekkoer genlyd i hele klippen korridorer i miles. At træde ind i kolde strømme, blev jeg overvældet af den måde, at jeg netop havde indgået et rige, der var helt uvidende om nogen standarder eller pålagt afvigelser. Dreje til højre ved krydset vi har fulgt det strømmende vand. Her var jeg helt ude af sted. Vand blev hvirvlende rundt om min valne ben, genlyd, da det blev kastet på klipperne forude. Det ekkoer blev højere og højere styrke sig i denne underverden Lair og sang naturens mest recondite sang. Dette mesterværk var langt mere levende end noget jeg havde forestillet mig. Jorden var vandet, himlen var rock, og alt kom sammen som et bizart surrealistisk maleri i gang. Det var ukendte og mystiske.

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

"Den smukkeste erfaringer, vi kan have, er den mystiske. Det er den grundlæggende følelser, der står ved vuggen for al sand kunst og videnskab. Han for hvem denne følelse er en fremmed, der ikke længere kan undre sig og stå hensunken i ærefrygt, er så godt som død, en slukkedes stearinlys. "

Albert Einstein [1]

Dette var min første oplevelse af vandre gennem et slot canyon. Jeg havde aldrig før set naturen på denne måde. Det var så anderledes fra, hvad jeg havde forventet, at jeg havde svært ved billeddannelse, 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 verden til en person, der ikke har nogen sammenhæng, som til jorden denne beskrivelse. Dette spørgsmål fik mig til flere spørgsmål.

Er det muligt at afdække skønheden i naturen uden at oversætte, at skønhed i form af menneskelige sanser? Er det muligt at formidle, hvad naturen ser ud, uden at konstruere et billede? Efter at jeg overvejede disse spørgsmål, indså jeg, at for os at pakke vores intuition omkring den naturlige verden, vi må finde en måde at forholde sig, at rige til vore 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, "Den 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 præsenteres de digitale oplysninger om det billede, den rå sekvens af ettaller og nuller, til nogen. Ville det uoversatte oplysninger hjælper 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, hvis jeg prøvede at præsentere en facet af naturens skønhed til en person uden at oversætte disse oplysninger i en skærm, der direkte kan opleves af mindst én af sanserne, så hvordan skulle jeg nogensinde forvente, at modtageren af ​​de pågældende oplysninger til fuldt ud at forstå denne 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 ... er det afgørende én. "Vi kan kun opnå denne anden form, når vi udvide rækkevidden af ​​vores intuition i dybet af naturens hemmeligheder. Men for at gøre dette har vi brug for en begrebsmæssig portal, der kan afslører en rigere kort.

Denne erkendelse fremhæver et grundlæggende problem i den fremgangsmåde, som moderne fysik. For de sidste mange årtier har teoretikere og matematikere har arbejdet på at konstruere en ramme for Natur, der er i stand til matematisk at kombinere beskrivelserne af den generelle relativitetsteori og kvantemekanikken under samme rubrikken. (Vi vil diskutere disse teorier i detaljer senere.), Men deres indsats har været fokuseret på at organisere Naturens data i et selv-konsistent forsamling - som ettaller og nuller af et digitalt billede. Problemet er, at denne induktiv tilgang ikke skaber incitament til, endsige kræve, opdagelsen af ​​en konceptuel portal. Selv hvis fysikere var een dag til at konkludere, at deres samling var matematisk korrekt, ville det faktisk ikke øge vores evne til at virkelig forstå naturen, 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 bare 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 skal 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 udarbejde nærmere bestemmelser kan meget vel altid forblive skjult i obskure matematik og uigennemtrængelig 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 det, vi behøver, er et nyt billede af Nature - en i stand til skildrer sin dybeste symmetrier og skønhed. Vi har brug for et kort, der kan introducere vores sanser til, 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 finde mening i det hele. Men hvordan kan vi nå en sådan kort? Hvordan kan vi løfte det slør af uvidenhed?

Lad os begynde vores søgen efter svaret på dette spørgsmål ved at undersøge historien om kortet, vi nu har.