Kapitel 2

Abschnitt 1: Rethinking Space and Time Again

"Wir sind so in die Welt der eigenen Sinne, die, obwohl wir leicht verstehen und befürchten einen Verlust der Sehkraft, wir können nicht zaubern ein Bild von einer visuellen Welt jenseits unserer eigenen gesperrt. Es ist ernüchternd zu erkennen, dass evolutionäre Perfektion ein Irrlicht-Strähne ist und dass die Welt ist nicht ganz das, was wir es zu sein, wenn wir es messen, durch eine Linse des menschlichen Selbstverständnisses Bedeutung vorstellen. "

Timothy H. Goldsmith

"Das Wesentliche ist für die Augen unsichtbar."

Antoine de Saint-Exupéry

Neutral Buoyancy Laboratory, NASA Johnson Space Center, Houston, Texas.

Ich lasse mich treiben-Floating nur wenige Zentimeter über die blendend weiße Oberfläche der Internationalen Raumstation (ISS). Diese brillante Spielplatz ruft zu mir, verbindet mich eine Sensation in der Kindheit nach dem Bau meiner ersten Festung entdeckt - ein Ort, wo ich meine Top-Secret-Projekte sicher könnte, ein Ort, wo ich den Rest der Welt als Außenseiter beobachten konnte. Einfach hier zu sein erweitert meine Nervenenden und erhöht meine Sinne. Im Hintergrund gibt es unsichtbare Wirbel des Widerstands und meine Haut prickelt mit einem konstanten Aufsehen. Als ich an der Struktur zu suchen, bevor mich ist es unmöglich zu sagen, ob ich in Bewegung bin oder es sich bewegt. Alles, was von der Bewegung zwischen uns existiert, ist relational, überlebt keine andere Bedeutung. Ein weiterer gelber Griff in greifbare Nähe. Ich weite meinen Hand sanft auf und zerren sie meinen Kurs umgeleitet werden soll. Ich spüre die wogenden Zylinder unter mir drehen wie gerufen. Ich habe mich daran erinnern zu atmen.

Ich weiterhin gleiten langsam von einem Griff zum nächsten, als ob ich spielen wurden die Strophe eines beredten Symphonie. Arm über Arm bewege ich mich über diese Fläche, wie die Musik in meinem Kopf baut auf seinem Höhepunkt. Obwohl ich beobachten dieses Raumschiff unterwegs bin unter mir, vermute ich, dass ein Zuschauer würde mich als einen kleinen Bug umgibt den Ast eines Baumes zu beschreiben. Das heißt, wenn sie sich zu einem der beeindruckendsten Geschichte Bauvorhaben an den Ast eines Baumes zu vergleichen erlaubt.

In der Mitte dieser Strophe Ich höre die Stimmen der crackly Mission Control über meine Knochen Telefon. Sie werden detailliert die Orbital Replacement Unit (UEVU) Verfahren wie die Mission Specialists ihren Weg aus dem Pressurized Mating Adapter (PMA). Einer jener Astronauten ist mein Tauchpartner Vater.

Nach Abschluss unserer NASA Nitrox-Zertifizierung verpflichten sich Brad und ich unsere erste Mission. Mein schlagendes Herz wird ständig ausdrückt, wie große Sache dies für mich ist. Auch auf das Deck oben wird der Zugang streng beschränkt, aber jetzt, als offizieller Fluges führt, sind wir mit den Astronauten rund um die ISS mit einem Projekt unserer eigenen schweben. Die Sensation ist berauschend.

Diese Erfahrung fand innerhalb der weltgrößten Indoor-Pool (202 Meter lang, 101 Meter breit und 40 Fuß tief) als neutraler Auftrieb Laboratory (NBL) bekannt. Es ist ein Satellit der NASA Johnson Space Center (JSC) in Houston, Texas. Der Pool birgt maßstabsgetreu Mock-ups der ISS, das Hubble Space Telescope (HST) und dem Space Shuttle Cargo Bay, die zur Mission EVA (Extra Vehicular Aktivitäten oder 'Weltraumspaziergängen') simuliert werden.

Wenn der NBL ursprünglich gebaut wurde, musste die NASA einige Schwierigkeiten die Beschaffung entsprechender Wasser Zuweisungen für sie. Folglich dauerte es mehr als einen Monat, um den Pool nur mit einem Gartenschlauch zu füllen. Jetzt das gesamte Volumen, zusammen mit seiner sorgfältig ausbalancierten Chemikalien, wird alle 24 Stunden gefiltert.

Als die Astronauten auch weiterhin ihre Simulation Brad und ich beginnen unsere Aufgabe. Unsere 'cowboying rund' - das ist, was es heißt, wenn eine EVA ohne Leine durchgeführt wird - ist nicht nur ein Versuch, einen Kindheitstraum zu erfüllen, wir fotografieren mehrere der externen ISS-Komponenten und deren allgemeines Profil für einen Katalog sind wir Komponieren. Die ISS ist täglich neu konfiguriert, um den Bauzustand, dass jeder Simulation Crew wird im Raum begegnen zu replizieren. Fotos von den Zwischenstufen wird ein nützlicher Hinweis sein. Freiwilliges Engagement für diese Aufgabe gab uns eine gute Ausrede, um in den Pool bekommen jeden Tag.

Ich trage einen dicken Unterwasser-Digitalkamera und Schnappschüsse von diesem inspirierenden Ungetüm, wie es unter / über mir schwebt. Wenn die Speicherkarte fast gesättigt ist gebe ich die Kamera an Brad und beginnen zu erkunden. Es braucht überraschend wenig Phantasie, um vorzugeben, dass ich tatsächlich bin im Raum. Alles ist neutral tariert - nur umher. Der Ladebucht des Space Shuttle ist sichtbar in der Ferne, und wenn die Gespräche mit Mission Control Waffenstillstand, eine unheimliche Stille umgibt mich. Die Farben sind auch anders - nicht ganz wie sie im Raum wäre, aber unterschiedlich genug, um ein Gefühl für die ungewohnte entfachen. Es ist ein Gefühl, das über meinen Körper schüttet und durchläuft mir recht.

Plötzlich erinnere ich mich meinen Träumen des Seins in Raum und ich bin mit dem Wunsch zu entdecken, was sich anfühlt, wenn sein Abdriften in den Himmel, ohne die Möglichkeit des Abrufs zu überwinden. Zu wissen, dass ich nicht das Tragen eines Halteseil (und erlaube mir, zu glauben, dass ich im Raum statt einem Pool Uhr), Griff ich einen weiteren herausragenden gelbem Griff und beschleunigen in Richtung der Kante des zylindrischen Labor. Ich sehe die massive Struktur Umzug unter mir. Griff zu handhaben ich ziehen und schieben. Dann, als ich aus starten Sie die Kante der Struktur, wende ich mich und beobachte Heimatbasis Drift weiter und weiter weg.

Das ist, wenn es mich zu schlagen. Das ist, wenn ich dachte wirklich, was es zu sagen, dass Geschwindigkeit ist vollständig relationale bedeutet. Ich hatte erwartet, dass sie erleben, wie es zu sein Abdriften von der ISS auf meine unvermeidliche Ende war, sondern ich Zeuge der ISS entfernt sich von mir. Dies war etwas überraschend. Aus irgendeinem Grund, jedesmal, wenn ich gedacht hatte, was diese Erfahrung wäre, wie ich visualisiert hatte es aus dem Bezugsrahmen der ISS. Jetzt sah ich sie durch meine eigenen Augen - aus meiner eigenen Bezugsrahmen. Dass ein konstanter Geschwindigkeit Bezugssystem genauso gültig wie jeder andere ist - die Erfahrung tief meine Intuition in dem fundamentalen Prinzip in der Physik, die uns sagt, dass alle Inertialsysteme gleichberechtigt sind verwurzelt.

Galileo Galilei von diesem Grundsatz in der Kabine eines Schiffes verbunden ist. [1] Einstein verwendet den Bahnhof in Bern, Schweiz, seine Verbindung zu ihr stehen. Ich hatte von ihren Einsichten gelernt und hatte völlig das Prinzip der Inertialsysteme als eine grundlegende Wahrheit akzeptiert. Aber bis ich tatsächlich sah die ISS Drift außerhalb meiner Reichweite, war meine Intuition es nicht absorbiert. Ich hatte nicht die Rätsel, die mit dieser Wahrheit kommen begriffen. Ich hatte nicht mit den Geheimnissen, die diese einfache Eigenschaft der Raumzeit Surround-rang. Ich hatte noch nie gefragt, warum ist es, dass alle Inertialsysteme gleich sind. Diese einfache Frage entpuppt sich als ein sehr tiefgründig.

Die größten Geheimnisse der physischen Welt sind, aber Anklänge an unsere Unwissenheit von Raum und Zeit. Obwohl sie alle von unseren Erfahrungen zu Grunde liegen und bilden die sehr Metrik der Natur, haben Raum und Zeit blieb so heimlich, dass wir noch nicht einmal gelungen, endgültig definiert sind. Diese nebulöse Verständnis nicht mehr zu tun.

Es ist Zeit für uns zu krönen unsere Suche nach einem tieferen Essenz, um die Türen zu einer wundersamen Welt, die uns zugänglich nur durch die Macht der wissenschaftlichen Phantasie, um zu erfahren, um zu sehen, was für das Auge unsichtbar ist, zu öffnen. Um dies zu tun, müssen wir konzentriert in der Kern unserer Unwissenheit. Wir müssen anerkennen, die Wurzel unserer Verwirrung und ringen mit den Fragen, die diese Wurzel zu reflektieren.

Das ist keine einfache Sache zu tun, ja, ist es extrem schwierig. Der geniale Physiker Kip Thorne erwog dieses Problem und konnte ein hervorragendes Beispiel, warum es so schwierig für uns zu nutzen. Er bemerkt, dass Hendrik Lorentz und Henri Poincaré sowohl wertvolle Erkenntnisse, die sich leicht geführt haben, ihnen zu Einsteins neue Vision entdecken konnte produziert, aber keiner von ihnen nahm diesen letzten Schritt. Warum? Die Antwort, nach Thorne, ist, dass beide Männer "waren auf der gleichen Revision unserer Vorstellungen von Raum und Zeit als Einstein tastend, aber sie wurden durch einen Nebel der Vorurteile, die ihnen durch die Newtonsche Physik untergeschoben tappen."

Einstein hingegen konnte abwerfen Newtonschen Missverständnisse. Seine Bereitschaft, seine Ermittlungen ganz von vorn anfangen, ob es zerstört die Grundlagen der Newtonschen Physik gemeint ", führte ihn, mit einer Klarheit des Denkens, die andere konnte nicht übereinstimmen, um seine neue Beschreibung von Raum und Zeit." [2]

Die Lektion ist hier, dass, wenn wir es ernst meinen fragenden Dinge sind, müssen wir auch die strukturellen Grundlagen, die unter unseren Annahmen liegen in Frage stellen müssen. Wir müssen bereit sein, den gesamten Metrik der physikalischen Realität wieder aufzubauen - sollten unsere Untersuchungen es erfordern. Nur dann können wir in die Tiefen unserer Unwissenheit zu erreichen. Nur aus diesem Zustand des Geistes können wir wirklich beginnen eine neue Reise.

In diesem Sinne, lasst uns fragen die meisten grundlegenden Fragen können wir - Fragen über die Metrik der Raumzeit. Was ist Raum? Was ist Zeit? Diese Fragen scheinen völlig embryonalen, und es scheint, dass die Antworten sollten leicht erkennbar, aber sie sind nicht. Hypothetische Lösungen auf diese Fragen sind gekommen, um den Mittelpunkt der immer noch ein Reich jenseits unserer Erfahrung und Phantasie darstellen. Viele glauben, dass, um diesen Bereich zu entdecken es für uns entscheidend ist, um die Debatte über das Wesen von Raum und Zeit aufzulösen. Sollten wir dies zu erreichen, werden wir sicherlich öffnen eine neue Tür für die Reise, die unsere Geistesgeschichte geprägt hat.

Newton, der als einer der einflussreichsten Kapitäne auf dieser Suche war, an der Spitze unserer Reise unter der Leitung, dass Raum und Zeit real sind -, dass sie natürliche Personen sind. Aber nach Newton zog seinen Befehl, umgekehrt Mach unseren Kurs indem sie darauf bestehen, dass Raum und Zeit sind keine echten physikalischen Einheiten überhaupt. Später, Einstein uns zu einer ganz neuen Rubrik umgeleitet durch die Neudefinition, was wir durch Raum und Zeit bedeuten. Im Rahmen dieser neuen Richtung, die wir eingegeben Gewässern, die nie zuvor kartiert. Für eine Weile, füllte der Traum von der Entdeckung eines reicheren Karte unsere Segel. Aber dieser Optimismus hielt nicht lange. Nach ein paar kurzen Jahren widerwillig aufgegeben Einstein seinem Befehl zu den tyrannischen Launen der Quantenmechanik. Von diesem Zeitpunkt an haben wir zufällig wechselnden natürlich widerlich Flackern von einem Posten zum nächsten mit jedem neuen Moment.

Der Wind bläst immer noch, aber unsere Segel selten erfassen sie. Es wird zunehmend offensichtlich, dass wir in der Mitte einer verwirrenden Ozean verloren gehen, Spinning über ein schwerer Anker.

Es ist Zeit für uns, diesen Anker zu heben. Es ist Zeit für uns, wieder eine Überschrift auf unser geistiges Streben und unseren vollen Segeln nutzen, um uns gegenüber unseren begehrten Ziel zu treiben. Um dies zu tun, müssen wir herausfinden, wo wir und wie wir hierher gekommen sind. Wir müssen verfolgen, die Ideen, die uns geführt haben, zu diesem Punkt, und dann müssen wir herausfinden, was diese Ideen auf Annahmen beruhen. Nachdem wir dies getan haben, werden wir uns mit der Suche nach einem Weg, um die inhärenten Beschränkungen in den Karten, die herausfallen aus diesen Annahmen überwinden betreffen. Es ist von diesem Prozess, dass wir lernen, wie man eine neue Richtung nehmen, trimmen die Segel, und fangen den Wind. Here we go.