Kapittel 1

Seksjon 1: Seeing problemet.

"Den sanne elsker kunnskap tilstreber naturlig for sannheten, og er ikke tilfreds med felles oppfatning, men svever med undimmed og utrettelig lidenskap til han griper den essensielle natur."

Plato

"Se i naturen, og da vil du forstå det bedre."

Albert Einstein

"Kanskje det vi i hovedsak trenger er noen subtile endringer i perspektiv - noe som vi alle har gått glipp av ..."

Roger Penrose

Vermilion klipper. Først lys på Thanksgiving Day.

Morning Dew dryppet fra knappe gresstrå, forsiktig fyller luften med den nostalgiske duften av våt jord. I slow motion atmosfæren danset om oss, wafting den stikkende duft av nærliggende Sagebrush til våre nesebor. Himmelen motvillig ga opp den siste av sine stjerner, men det ville ta ytterligere tre timer for sola å fullføre sin klatre over den ruvende steinene som omringet oss. Vårt telt var sprawled innenfor et lite felt, en som kunne hevde ikke mer enn en tomme av matjord. Likevel var denne tilsynelatende tynt teppe mer enn nok å oppmuntre livet. Små maur syslet krig. To hvite sommerfugler uberegnelig drev gjennom usynlige virvler. Som jeg huket seg ned på bakken så jeg bittesmå gule prikker løse inn de fire-petaled blomster av Violet Sagebrush, ikke mer enn en centimeter i diameter. Svalende natten var begynt å falme. Det var ingen tid å miste.

Den ruvende steiner rundt oss var så fokusert på å rive skyline inn en taggete nysgjerrighet at de ikke klarte å legge merke til oss i deres formidable skygger. Som vår begeistring bygget, kollapset vi telt og nøye balansert de seksti pounds av forsyninger som fylte hver av våre ryggsekker. Etter stropping på utstyret vårt fulgte vi en liten gangsti. Innen minutter ledet det oss til en bresprekk - en gateway som ville begynne vår reise. Proporsjoner forrådt storheten det beskyttet, men våre hjerter levendegjort med kunnskapen om at dette fire fot bred terskel voktet en førti mil labyrint av kronglete rock. Inne ventet en magisk glimt av Nature oss. Vi stoppet et øyeblikk og lyttet til den svake hviskingen kommer fra munningen av løypa vår. Så, med store øyne, gikk seks av oss verdens lengste slot canyon.

Våre klumpete packs hadde forvandlet oss til en enkelt fil linje med klønete giganter, knapt i stand til å presse gjennom fjellvegger. Livredd swirls av oransje og rødt skjøt innover og så utover, noen ganger wedging våre pakker så tett at vi kunne gi vår vekt til juvet vegger og dingle våre føtter nedenfor. Stien under oss var sand og kjølig å ta på. Ekkoene av våre fotspor ble formbare, endre deres tone og tråkkfrekvens med hver vri og slå. Hver seksjon støpt klangen og demping av våre bevegelser på sin egen måte. Desert lakk dryppet ned i sandstein lerretet, dekker den med oser striper av svart, en gave fra bakterien høyt over som tilbrakte livene sine basking i sollys av canyon er rim venter på neste regenerere regnstorm. Ancient historier av stor jakt og farefulle farer ble fremhevet på veggene i form av helleristninger. Foretelling. Advarsel. Dette stedet var en glemt overgangsrite, en portal inn eons lang fortid, en inngangsport til et annet sett med regler.

Her alt var rolig. Hvert skritt ble pepret med en ukjent blanding av sensasjon. Det føltes som vi var inne Naturens timeglass. En jevn strøm av sand drysset ned fra sliver av himmelen over. Hver lyd vridd og slått før falming i bakgrunnen koret av ekko.

Som stien ned, klatret veggene høyere og høyere og verden vi visste forsvant. Det var ingen vind, men vi kunne kjenne luften motstand våre inntrenging. Det var ingen direkte sollys, men vi var omgitt av strålende mønstre av oransje og rødt. Trinn etter trinn veggene fortsatte å klatre. Overhead vi oppdaget store råtnende trær som ble tvangsflyttet wedged sidelengs mellom fjellvegger. De var uunngåelig varsler, ikke-så-subtile påminnelser av flom som rutinemessig skåret denne skjønnheten. De vitnet om voldsomme og uforutsigbare makt som etset dette stedet og ruvende vegg av vann som kunne være med oss ​​når som helst.

Dette var et landskap i evig forandring. Hver fotavtrykk var et første, hver vista uberørt. Steinene luktet barndomsminner blandet med drømmer om å utforske Mars. Løftet om piercing slør av naturens dypeste hemmeligheter hang gravid i luften, bare venter på oss rundt neste sving.

Shadows danset hele dagen, motstår solens forsøk på å glimt stien under oss. De dypeste arr holdt kompleksiteten i dette området skjult for nysgjerrige kule ovenfor. Jo mer vi skylte ned forrådte mer tid oss. Før vi visste ordet av det den skyfrie filament av blått over falmet og stjernene begynte å gjenvinne stripe av himmelen. Vi tente vår sti med frontlys og presset fremover. Da vi kom over en liten sandbanke vi endelig stoppet og gjorde leiren. Så, som en liten overraskelse for oss to som var amerikanere, vår selvutnevnte leder, som også var feltet guide for våre dinosaur ekspedisjoner, begynte å koke prepackaged kalkun og umiddelbar poteter for en berømt Thanksgiving middag.

Den en-kilos komfyr utført perfekt, men det var forsvarsløse mot den konstante trengt sand fra verden over. Vår kokk var overbevist om at prøver å unngå dens uunngåelige spotter var en unødvendig ulempe. Han sa at et halvt pund av skitt ville bidra til å fylle oss opp og at vi ville ikke engang merke sin tilstedeværelse hvis vi tygde uten å la våre tenner touch - et triks han har lært i Madagaskar. Angivelig den teknikken som kreves litt øvelse for å perfeksjonere.

Som vi våknet, hadde morgen luften slik bite til det at vi kunne like godt ha vært på Mars. Den eneste umiddelbare tegn på at vi fremdeles var på Jorden var en eneste flekk av Sagebrush, som var motvillig dobling som et provisorisk klessnor. Vi hadde drapert våre sokkene over busken sent kvelden før håp om å lufte dem ut. Det fungerte ikke helt som vi hadde håpet. Alle våre sokker var nå frosset og formet som Dr. Seuss pretzels. Mia, den yngste i vår gruppe og en utendørs eventyr forfatter, grep hun sokker og tappet dem mot en stein til flex noen av isen ut. Sammenstøtet hørtes ut som bankingen av et metall øks. Det var morsomt før vi innså at Mr. Sandy Poteter ikke var sannsynlig å la noen frosne sokker få oss bak planen. På denne tanken krabbet vi forgjeves å tine dem ut.

Etter at vi fortærte noen prepackaged mat begynte vi kjent oss med den unike skrikene som folk gjør når de forsøker å kile føttene inn i strømper forsterket av små, skarpe tråder is. Det var all den oppmuntringen vi trengte for å komme i bevegelse.

Juvet hadde økt til omtrent femti meter fra vegg til vegg. En liten bekk flettet seg gjennom løypa, fyller luften med beroligende ekko av gurgling vann. Overhead, squawked ravn renkespill med latter på earthlings fanget i labyrint deres nedenfor.

Svingene var mer avrundet nå, straight-aways lenger. Den åpne områder gjorde oss føle seg enda mindre. Vi var som små maur gjør vår vei mellom to uforkortede ordbøker plassert bare et par fingre hverandre. Trådene av flettet vann vokste mer og mer konsentrert i midten av løypa vår. Den myke tørr sand var blitt hardt pakket og fuktig. Sakte alt begynt å våkne. Alle rundt oss kunne vi føler en dyp vibrasjon. Luften var fylt med liv, flytte akkurat nok til å rasle håret på baksiden av halsen. Da vi gikk, ble vibrasjon hørbare som en svak buldrende lyd. Med hvert skritt vokste det høyere og det raslende luften utviklet seg til en lek. Det ble raskt klart at kilden til alt dette oppstyret lå direkte fremover.

Etter avrunding enda en sving, sto vi foran en lang korridor med høye fjell som var overbevisende audition for den neste Indiana Jones filmen. I langt borte avstand vår løype ble avkortet ved en annen vegg av rock. Ved å trykke på, begynte våre ben å tine og detaljene i innsnevring sakte begynte å løse. Juvet plutselig slått sammen til en stor arterie (bare tjue meter bred på dette punktet). Her stien forsvant under en fot og en halv av iskalde vannet hvis cresting ekko gjenklang i hele klippen korridorer for miles. Stepping inn den iskalde strømmer, ble jeg overveldet av den forstand at jeg hadde akkurat kommet inn i en sfære som var fullstendig uvitende om noen standarder eller pålagt avvik. Sving til høyre i krysset vi fulgte rennende vann. Her var jeg helt malplassert. Vann var virvler rundt min nummen beina, med gjenklang som det ble plaget av steinene fremover. Ekkoene vokste høyere og høyere styrke seg i denne underverdenen Lair og synge Nature mest recondite sang. Dette mesterverket ble langt mer levende enn noe jeg hadde forestilt meg. Bakken var vann, himmelen var rock, og alt kom sammen som en bisarr surrealistisk maleri pågår. Det var ukjent og mystisk.

Ved lunsjtider nådde vi en semi-tørr sand bar med en rock-skulptert benken. En jet av kaldt rent vann, så tykk som en stream fra en hageslange, skutt ut av juvet veggen og buet over de to værbitte seter. Jeg fjernet min pakke, satte seg ned, og prøvde å ta det hele i.

"Den vakreste opplevelse vi kan ha, er den mystiske. Det er den grunnleggende følelser som står i vugge all sann kunst og vitenskap. Han som dette følelser er en fremmed, som ikke lenger kan undring og stå henført i ærefrykt, er så godt som død, en slokket ut lys. "

Albert Einstein [1]

Dette var min første erfaring med vandring gjennom en slot canyon. Jeg hadde aldri før sett naturen på denne måten. Det var så annerledes enn hva jeg hadde forventet at jeg hadde vanskeligheter med bildebehandling hvordan jeg skulle forklare denne fremmede verden da jeg kom hjem. Jeg lurte på hvordan jeg kunne nøyaktig bilde av den fulle skjønnhet i denne hemmelige rike til noen som ikke har noen sammenheng der til bakken den beskrivelsen. Dette spørsmålet førte meg til flere spørsmål.

Er det mulig å avsløre naturens skjønnhet uten å oversette at skjønnhet i form av menneskets sanser? Er det mulig å formidle hva naturen ser ut uten å konstruere et bilde? Etter at jeg grunnet på disse spørsmålene, innså jeg at for oss å vikle vår intuisjon rundt den naturlige verden vi må finne en måte å forholde seg at rike til våre sanser. Bokstavelig talt, hvis vi vil vite hva naturen ser ut så må vi konstruere et bilde. Som Steven Strogatz veltalende sier det, "uten direkte visualisering er vi dynamisk blind." (Strogatz, "de neste femti årene," s. 123).

For å utforske dette punktet antar at jeg tok et digitalt bilde av hva vi kalt 'The Fountain of Buckskin Gulch, og deretter presenterte digital informasjon av det bildet, den rå sekvens av enere og nuller, til noen. Vil at untranslated informasjonen hjelpe dem til å se fontenen? Dette er mer enn bare et spørsmål om leksikon, semantikk eller syntaks - det er et spørsmål om tilkobling. Med andre ord, hvis jeg prøvde å presentere en fasett av naturens skjønnhet til noen uten å oversette at informasjonen til en skjerm som kan bli direkte opplevd av minst én av sansene, så hvordan kunne jeg noensinne forvente mottaker av denne informasjonen for å fullt ut forstå at skjønnhet?

Einstein adressert dette problemet mer poetisk da han sa: "Kunnskap finnes i to former - livløst, lagret i bøker, og levende i bevisstheten av menn. Den andre formen ... er de essensielle ett. "Vi kan bare få denne andre formen når vi utvide rekkevidden av intuisjon våre inn i dypet av naturens hemmeligheter. Men for å gjøre dette trenger vi en begrepsmessig portal som er i stand til avdukingen et rikere kart.

Denne realiseringen fremhever et grunnleggende problem i tilnærmingen tatt av moderne fysikk. For de siste tiårene, har teoretikere og matematikere jobbet med å bygge et rammeverk av natur som er i stand til matematisk kombinere beskrivelsene av generell relativitetsteori og kvantemekanikk under samme rubrikken. (Vi vil diskutere disse teoriene i detalj senere.) Men deres innsats har vært fokusert på organisering naturens data til en self-konsekvent montering - som enere og nuller av et digitalt bilde. Problemet er at denne induktive tilnærmingen ikke oppmuntre, enn si krever, oppdagelsen av en konseptuell portal. Selv om fysikere var en dag til å konkludere med at forsamlingen var matematisk korrekt, ville det ikke faktisk øke vår evne til å virkelig forstå Nature mindre den ble oversatt til en slags bilde. Derfor, siden det er egentlig det bildet som vi er ute etter, kanskje det er på tide for oss å vurdere om vår innsats blir bare mer frukt under en annen tilnærming. Spesielt å maksimere våre sjanser til å fullføre vårt mål om intuitivt gripe Nature komplette form, kanskje vi bør følge ledelsen av unge Einstein og gå tilbake til deduktive konseptuell tilnærming. Kanskje det er på tide for oss å sette vårt fokus på å bygge et rikere kart over fysiske virkeligheten. Hvis vi ikke gjør det, så alle naturens forseggjorte ordninger kan meget vel alltid forbli skjult i obskure matematikk og ugjennomtrengelig sekvenser av data. [2]

Mens jeg satt ved fontenen omgitt av melodiske purls og dans skygger, gjenlød disse tankene gjennom hodet mitt. Det ble plutselig klart for meg at det vi trenger er et nytt bilde av Nature - en stand som viser sin dypeste symmetrier og skjønnhet. Vi trenger et kart som kan presentere våre sanser for hva som ligger utenfor deres erfaringer. Vi trenger en innsikt som forvandler vår intuisjon og åpne øynene våre for den fantastiske enkelheten som ligger bak den verden vi kjenner og verden forvirrende mysterier. Det må samle alt rundt oss og gjøre følelse av det hele. Men hvordan oppnår vi et slikt kart? Hvordan løfte vi gjøre det slør av uvitenhet?

La oss begynne vår søken etter svaret på det spørsmålet ved å undersøke historien om kartet vi nå har.