Chapitre 2

Section 1: Repenser l'espace et Time Again

«Nous sommes tellement enfermés dans le monde de nos propres sens que, bien que nous avons facilement comprendre et craignent une perte de vision, nous ne pouvons pas évoquer l'image d'un monde visuel au-delà de nos propres. Il est humiliant de constater que la perfection est une évolution will-o'-the-wisp et que le monde n'est pas tout ce que nous imaginons qu'il soit quand on le mesure 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, NASA Johnson Space Center, Houston, au Texas.

Je suis à la dérive flottant à quelques centimètres au-dessus de la surface d'une blancheur éblouissante de la Station spatiale internationale (ISS). Ce terrain de jeu brillant des appels à moi, me connectant à une sensation de découverte durant l'enfance, après la construction de ma premier fort - un endroit où je pouvais garder mon top-secret des projets sûrs, un endroit où j'ai pu observer dans le reste du monde comme un outsider. Simplement être là dilate mes terminaisons nerveuses et augmente mes sens. Dans le fond il ya des tourbillons invisibles de la résistance et mon picote la peau avec une agitation constante. Quand je regarde la structure devant moi, il est impossible de dire si je déménage ou qu'il est en mouvement. Tout ce qui existe sur le mouvement entre nous est relationnel, pas d'autre sens survit. Une autre poignée jaune vient à portée de main. Je tends la main et doucement tirer sur elle pour réorienter mon parcours. Je peux sentir le cylindre gonflées tournent sous moi juste au bon moment. Je dois me rappeler de respirer.

Je continue glissant lentement d'une poignée pour le prochain comme si je jouais à la strophe d'une éloquente symphonie. Bras dessus bras je déplacer sur cette surface que la musique dans ma tête construit vers son apogée. Bien que je regarde ce mouvement vaisseau spatial sous moi, je soupçonne que un spectateur me décrivent comme un petit bug encerclant la branche d'un arbre. C'est, si elles acceptaient de comparer l'un des projets de l'histoire de la construction la plus impressionnante de la branche d'un arbre.

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

Après avoir terminé nos NASA nitrox certification, Brad et je m'engage notre première mission. Mon cœur bat constamment exprimant comment grand d'une affaire est de moi. Même l'accès au pont ci-dessus est très restreint, mais maintenant, comme des pistes de vol officielle, nous flottons avec les astronautes de l'ISS autour d'un projet de la nôtre. La sensation est grisante.

Cette expérience a eu lieu à l'intérieur de la plus grande piscine intérieure (202 mètres de long, 101 pieds de large et 40 pieds de profondeur) connu comme le Neutral Buoyancy Laboratory (NBL). Il est un satellite de la NASA au Centre spatial Johnson (JSC) à Houston, au Texas. La piscine ports ampleur exacte des maquettes de l'ISS, le télescope spatial Hubble (HST), et la navette spatiale Cargo Bay, qui sont utilisés pour simuler la mission EVA (activités extra véhiculaires ou «sorties dans l'espace»).

Lorsque la NBL a été construit à l'origine, la NASA a eu quelques difficultés se procurer les allocations d'eau approprié pour elle. En conséquence, il a fallu plus d'un mois pour remplir la piscine en utilisant uniquement un tuyau d'arrosage. Maintenant tout le volume, avec ses produits chimiques soigneusement équilibré, est filtrée toutes les vingt-quatre heures.

Comme les astronautes continuent leur Brad simulation et je commence notre tâche. Notre «cow-boy autour d'» - qui est ce qu'elle est appelée quand une EVA est réalisée sans une attache - ce n'est pas seulement une tentative pour réaliser un rêve d'enfance, nous sommes photographier plusieurs des composants externes de l'ISS et de son profil général d'un catalogue nous sommes composer. L'ISS est reconfiguré quotidienne de reproduire l'étape de la construction que chaque équipage de la simulation seront confrontés dans l'espace. Photos des étapes intermédiaires sera 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'une caméra sous-marine encombrants numérique et prendre des photos de ce mastodonte d'inspiration car il flotte sous / au dessus de moi. Lorsque la carte mémoire est presque saturée J'ai la main de l'appareil photo pour Brad et commencent à explorer. Il faut de l'imagination étonnamment peu de prétendre que je suis réellement dans l'espace. Tout est à flottabilité neutre - il suffit de flotter. La soute de la navette spatiale est hors visible au loin, et quand les conversations avec cessent de contrôle de mission, un silence étrange autour de moi. Les couleurs sont différentes aussi - pas tout à fait comme ils le seraient dans l'espace, mais suffisamment différentes pour susciter un sentiment de l'inconnu. C'est un sentiment qui se déverse sur mon corps et passe à travers moi.

Soudain, je me souviens de mon rêve d'être dans l'espace et je suis envahi par le désir de découvrir ce que c'est que d'être à la dérive loin dans les cieux, sans possibilité de récupération. Sachant que je ne porte pas un filin (et en me laissant croire que je suis dans l'espace au lieu d'une piscine), j'ai une autre poignée poignée saillante jaune et d'accélérer vers le bord du laboratoire cylindrique. Je vois la structure massive passer sous moi. Poignée à manipuler, je tirer et pousser. Puis, comme je lance le bord de la structure, je me tourne et regarder la dérive attache plus en plus loin.

C'est quand il m'a frappé. C'est alors que j'ai vraiment compris ce que cela signifie de dire que la vitesse est entièrement relationnelles. Je m'attendais à découvrir ce que c'était que d'être à la dérive loin de l'ISS pour ma fin inévitable, mais j'ai été témoin de l'ISS à la dérive loin de moi. Cela a été quelque peu surprenant. Pour quelque raison, chaque fois que je l'avais imaginé ce que cette expérience serait comme je l'avais visualisé à partir du cadre de référence de l'ISS. Maintenant je le voyais à travers mes propres yeux - de mon cadre de référence propre. L'expérience profondément enraciné 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 constante de la vitesse de référence est tout aussi valable que n'importe quel autre.

Galileo Galilei, connecté à ce principe dans la cabine d'un navire. [1] Einstein de la gare de Berne, en Suisse à raconter son raccordement à elle. J'avais appris de leurs points de vue et a complètement accepté le principe d'inertie des cadres comme une vérité fondamentale. Mais jusqu'à ce que j'ai vu la dérive de l'ISS au-delà de ma portée, mon intuition ne l'avait pas absorbé. Je n'avais pas saisi les énigmes qui viennent avec cette vérité. Je n'avais pas lutté avec les mystères qui entourent cette propriété simple de l'espace-temps. Je n'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 sont, mais des échos de notre ignorance de l'espace et du temps. Bien qu'ils sous-tendent toutes nos expériences et forment la très métriques de la nature, l'espace et le temps sont restés si clandestine que nous n'avons même pas été capable de les définir définitivement. Cette compréhension nébuleuse ne sera plus le faire.

Il est temps pour nous de la couronne de 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, d'apprendre à voir ce qui est invisible à l'œil. Pour ce faire, nous devons nous concentrer sur le cœur même de notre ignorance. Nous devons reconnaître la racine de notre confusion et se débattent avec des questions qui reflètent cette racine.

Ce n'est pas une chose facile à faire, en fait, il est extrêmement difficile. Le brillant physicien Kip Thorne réfléchi à ce problème et a pu utiliser un superbe exemple de pourquoi il est si difficile pour nous. Il note que Hendrik Lorentz et Henri Poincaré à la fois produit des renseignements précieux qui aurait pu facilement amené à découvrir une nouvelle vision d'Einstein, mais aucun d'entre eux a pris cette dernière étape. Pourquoi? La réponse, selon Thorne, c'est que les deux hommes "étaient à tâtons vers la même révision de nos notions d'espace et de temps d'Einstein, mais ils étaient à tâtons à travers un brouillard d'idées fausses imposé sur eux par la physique newtonienne."

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

La leçon ici est que si nous sommes sérieux au sujet de questionnement des choses, nous devons remettre en question les fondements même de structure qui se trouvent sous nos hypothèses. Nous devons être prêts à reconstruire le système métrique ensemble de la réalité physique - devraient notre enquête l'exigent. Seulement alors pouvons-nous atteindre dans les profondeurs de notre ignorance. Seuls de cet état d'esprit que nous pouvons vraiment commencer un nouveau voyage.

Dans cet esprit, nous allons poser les questions les plus fondamentales que nous pouvons - questions sur la métrique d'espace-temps. Quel est l'espace? Quel est le temps? Ces questions semblent être totalement embryonnaire, et il semble que les réponses doivent être facilement évident, mais ils ne sont pas. Des solutions à ces questions hypothétiques sont venus à représenter les pièces maîtresses d'un royaume encore au-delà de notre expérience et l'imagination. Beaucoup croient que dans le but de découvrir ce royaume, il est essentiel pour nous de résoudre le débat sur l'essence de l'espace et le temps. Doit-on y parvenir, nous allons sûrement ouvrir une nouvelle porte pour le voyage qui a façonné notre histoire intellectuelle.

Newton, qui a été l'un des capitaines les plus influents sur cette quête, le fer de lance de notre voyage sous la direction de cet espace et le temps sont bien réelles - que ce sont des entités physiques. Mais après la retraite de Newton son commandement, Mach inversé notre cours en insistant pour que l'espace et le temps ne sont pas de véritables entités physiques à tous. Plus tard, Einstein nous a redirigé vers une rubrique entièrement nouvelle en redéfinissant ce que nous entendons par l'espace et du temps. Sous cette nouvelle direction nous sommes entrés dans les eaux qui n'avaient jamais été cartographiés. Pendant un certain temps, le rêve de découvrir un riche carte remplie de nos voiles. Mais cet optimisme n'a pas duré longtemps. Après quelques années d'Einstein contrecœur abandonné son commandement aux caprices tyranniques de la mécanique quantique. A partir de là nous avons été aléatoirement un changement de cap, nauseously scintillement d'une rubrique à l'autre à chaque instant de nouvelles.

Le vent souffle toujours, mais nos voiles rarement le capturer. Il est devenu plus évident que nous sommes perdus au milieu d'un océan déroutant, tournait autour d'une ancre lourde.

Il est temps pour nous de soulever cette ancre. Il est temps pour nous de rétablir une rubrique sur notre quête intellectuelle, et à utiliser nos voiles pour nous propulser vers notre destination précieusement. Pour ce faire, nous avons besoin de comprendre où nous sommes et comment nous sommes arrivés ici. Nous avons besoin de tracer les idées qui nous ont guidés vers ce point, et alors nous avons besoin de savoir quelles hypothèses ces idées sont basées sur. Après nous avons fait cela, nous allons nous préoccuper de trouver un moyen de surmonter les limitations inhérentes dans les cartes qui tombent sur ces hypothèses. C'est par ce processus que nous allons apprendre à choisir une nouvelle direction, garniture nos voiles, et la récupération du vent. Ici nous allons.