Kapitel 1

Avsnitt 1: Att se problemet.

"Den sanna älskare av kunskap strävar naturligt för sanning, och nöjer sig inte med gemensamma åsikt, men svävar med undimmed och outtröttlig passionen tills han tar tag i viktiga tingens natur."

Platon

"Titta i naturen, och då kommer du att förstå det bättre."

Albert Einstein

"Kanske det vi främst behöver är några små förändringar i perspektiv - något som vi alla har missat ..."

Roger Penrose

Vermilion klippor. Första ljuset på Thanksgiving Day.

Morgondagg droppade från knappa grässtrån, försiktigt fyllde luften med den nostalgiska doften av våt jord. I slow motion atmosfären dansade omkring oss, fläktade det stickande doft av närliggande Sagebrush till våra näsborrar. Himlen gav motvilligt upp det sista av sina stjärnor, men det skulle dröja ytterligare tre timmar för solen att slutföra sin klättra över de höga klipporna som omgav oss. Vårt tält var hävde sig inom ett litet område, en som kunde göra anspråk på mer än en tum av matjord. Ändå var detta till synes tunn filt mer än tillräckligt för att uppmuntra till livet. Små myror sysslade krig. Två vita fjärilar drivit oförutsägbart genom osynliga virvlar. När jag hukade sig ner på marken såg jag små gula prickar lösa in i fyra petaled blommor av Violet Sagebrush, inte mer än en centimeter i diameter. Kylan på natten började blekna. Det fanns ingen tid att förlora.

De höga klipporna runt omkring oss var så fokuserade på att slita loss skyline i en taggiga nyfikenhet som de inte märke till oss i sin formidabla skuggor. Som vår upphetsning byggt, kollapsade vi våra tält och noga avvägd de sextio pounds av förnödenheter som fyllde alla våra ryggsäckar. Efter band på vår utrustning vi följde en liten stig. Inom några minuter att det ledde oss till en spricka - en gateway som skulle börja vår resa. Dess proportioner förrådde storheten skyddas, men våra hjärtan snabbare med vetskap om att detta fyra meter bred tröskel bevakade en fyrtio mil labyrint av slingrande rock. Inne väntade en magisk glimt av naturen oss. Vi stannade en stund och lyssnade på det svaga viskningar som kommer ur munnen på våra spår. Då, med stora ögon, in i sex av oss världens längsta Slot Canyon.

Vår skrymmande förpackningar hade förvandlat oss till en enda fil rad klumpiga jättar, knappt kan pressa igenom bergväggar. Förstenade virvlar av orange och rött sköt inåt och sedan utåt, ibland kila våra förpackningar så hårt att vi kunde ge våra vikt vid ravinen väggarna och dingla fötterna nedan. Leden under oss var sandig och sval vid beröring. Det ekar av våra fotspår blev formbart, ändra sin ton och kadens med alla vändningar. Varje avsnitt gjutna i klang och dämpning av våra rörelser på sitt eget sätt. Desert lack droppade ner i sandsten duk, täcka den med sipprar strimmor av svarta, en gåva från bakterien högt ovanför som tillbringade sina liv solar sig i solen på Canyons kant väntar på nästa regenererande häftigt regn. Ancient berättelser om stora jakter och farofyllda faror lyftes fram på väggarna i form av hällristningar. Förutsäga. Varning. Denna plats var en bortglömd rituella, en portal in i eoner långa förflutna, en port till en annan uppsättning regler.

Här var allt lugnt. Varje steg var full av en okänd blandning av känsla. Det kändes som vi var inne i Naturens timglas. Ett ständigt flöde av sand sipprade ner från flisa av himlen ovanför. Varje ljud vred och vände innan de bleknar i bakgrunden kör av ekon.

Som vägen ner, klättrade på väggarna högre och högre och den värld vi kände försvann. Det fanns ingen vind, men vi kunde känna i luften att motstå vårt intrång. Det fanns ingen direkt solljus, men vi var omgivna av lysande mönster av orange och rött. Steg efter steg väggarna fortsatte att klättra. Overhead Vi såg stora multnande träd som med tvång var inklämd i sidled mellan bergväggar. De var ofrånkomliga omen, inte-så-subtila påminnelser av störtfloder som rutinmässigt ristade denna skönhet. De vittnade om den våldsamma och oförutsägbara makt som etsade denna plats och den höga muren av vatten som kan vara över oss när som helst.

Detta var ett landskap i evig förändring. Varje fotavtryck var ett första, varje vista orörda. Stenarna luktade barndomsminnen blandas med drömmar om att utforska Mars. Löftet om piercing slöja naturens djupaste hemligheter hängde gravid i luften, bara väntar på oss runt nästa krök.

Skuggor dansade hela dagen, motstånd mot solens försök att skymta vägen under oss. Den djupaste ärren höll komplexiteten i detta rike dolt för nyfikna orb ovan. Ju mer vi härstammar, förrådde mer tid oss. Innan vi visste ordet av den molnfria glödtråden av blått bleknat ovan och stjärnor började återvinna den remsa av himlen. Vi tände vår väg med strålkastare och tryckte framåt. När vi kom på en liten sandbank stannade vi till slut och gjorde läger. Då, som en liten överraskning för de två av oss som var amerikaner, vår självutnämnda ledare, som också var Fälthandbok för vår dinosaurie expeditioner, började att laga mat färdigförpackade Turkiet och omedelbar potatis till en högtidlig Thanksgiving middag.

Den en-pound spis utföras perfekt, men det var försvarslösa mot det ständiga perkolerar sand från världen ovanför. Vår kock var övertygad om att försöka undvika den oundvikliga pika var ett onödigt besvär. Han sade att en halv kilo smuts skulle hjälpa till att fylla upp oss och att vi inte ens märker den om vi tuggade utan att låta våra tänder touch - ett trick han lärt sig i Madagaskar. Tydligen den teknik som krävs lite övning för att perfekt.

När vi vaknade hade morgonluften en sådan bit till att vi kunde lika gärna ha varit på Mars. Den enda omedelbara tecken på att vi fortfarande var på jorden var en enda fläck av Sagebrush, som motvilligt var fördubbling som ett provisorium klädstreck. Vi hade draperat våra strumpor under busken sent föregående natt i hopp om att luften ut dem. Det fungerade inte riktigt som vi hade hoppats. Alla våra strumpor var nu fryst och formade som Dr Seuss pretzels. Mia, den yngsta i vår grupp och en utomhus äventyr författare, tog tag i hennes strumpor och knackade dem mot en sten att böja en del av isen ut. Kollisionen lät som avlyssning av en metall yxa. Det var roligt tills vi insåg att Mr Sandy Potatis sannolikt inte skulle låta någon fryst strumpor få oss försenade. Vid det här trodde vi kravlade förgäves att tina dem.

Efter att vi slukat en del färdigförpackade livsmedel vi började bekanta oss med den unika skrik som folk gör när de försöker att kila fast deras fötter i strumpor förstärks av små, vassa trådar av is. Det var all uppmuntran vi behövde för att få flytta.

Kanjonen hade ökat till ca femton meter från vägg till vägg. En liten bäck flätade sig genom leden, fyllde luften med lugnande ekon av porlande vatten. Overhead, squawked korp marionett mästare med skratt på jordbor fångade i sin labyrint nedan.

Det blir var mer rundad nu, den raka-away längre. De öppna ytorna fick oss att känna ännu mindre. Vi var som små myror att göra vår väg mellan två oavkortade ordböcker placerade bara ett par fingrar isär. Trådarna av flätad vattnet blev mer och mer koncentrerad i mitten av våra spår. Den mjuka torr sand hade blivit hårt packad och fuktig. Sakta allt började vakna. Runt omkring oss att vi kunde känna en djup vibration. Luften fylldes av liv, rörelse precis tillräckligt för att prassla håret på baksidan av våra halsar. När vi gick blev vibrationer hörs som ett svagt mullrande ljud. För varje steg växte starkare och prasslande luften utvecklats till en vind. Det blev snabbt klart att källan till all denna uppståndelse låg direkt framför.

Efter avrundning ytterligare en krök stod vi inför en lång korridor av höga berg som övertygande var audition för nästa Indiana Jones film. I fjärran avståndet vårt spår blev stympad av en annan klippvägg. Genom att trycka på, började våra ben att tina och detaljerna i sammandragning sakta började att lösa. Kanjonen samman plötsligt till en stor artär (bara tjugo meter bred på denna punkt). Här stigen försvunnit under en och en halv fot i iskallt vatten vars cresting ekon ekade över hela berget korridorer för miles. Kliva in i iskalla strömmar, jag var överväldigad av den meningen att jag bara hade gått in i en värld som var helt ovetande om eventuella standarder eller åläggs avvikelser. Sväng höger vid korsningen vi följde det strömmande vattnet. Här jag var helt på sin plats. Vatten var virvlande runt min bedövad benen, genljöd som det var brottas med stenarna framåt. Det ekar växte allt starkare stärka sig i denna underjorden lya och sång Natur mest fördolda sång. Detta mästerverk var långt mer levande än något jag hade föreställt mig. Marken var vattnet, himlen var rock, och allt kom tillsammans som en bisarr surrealistisk målning pågår. Det var obekant och mystisk.

Vid lunchtid nådde vi en halvtorr Sand Bar med en rock-skulpterade bänken. En stråle av kallt rent vatten, lika tjock som en ström från en trädgårdsslang, sköt ut ur ravinen väggen och välvda över två väderbitna platser. Jag tog bort min flock, satte sig och försökte ta det hela i.

"Den vackraste erfarenhet vi kan ha är den mystiska. Det är den grundläggande känsla som står i vaggan för all sann konst och vetenskap. Han som denna känsla är en främling, som inte längre kan undra och stå försjunken i vördnad, är så gott som död, en släcktes ljuset. "

Albert Einstein [1]

Detta var min första erfarenhet av att vandra genom en Slot Canyon. Jag hade aldrig tidigare sett naturen på detta sätt. Det var så annorlunda än vad jag hade väntat att jag hade svårt att föreställa sig hur jag skulle förklara denna främmande värld när jag kom hem. Jag undrade hur jag kunde exakt skildra sin fulla skönhet av denna hemliga värld till någon som har något sammanhang med vilket till jord den beskrivningen. Denna fråga ledde mig till fler frågor.

Är det möjligt att avslöja det vackra i naturen utan att översätta att skönhet i termer av mänskliga sinnen? Är det möjligt att förmedla vad naturen ser ut utan att bygga en bild? Efter att jag funderat på dessa frågor, insåg jag att för oss att svepa vår intuition runt den naturliga sfären vi måste hitta ett sätt att förhålla sig som riket för våra sinnen. Bokstavligen, om vi vill veta vad naturen ser ut så måste vi konstruera en bild. Som Steven Strogatz vältaligt uttrycker det, "utan att direkt visualisering vi är dynamiskt blinda." (Strogatz, "de kommande femtio åren", s. 123.)

För att utforska denna punkt antar att jag tog en digital bild av vad vi döpt till "The Fountain av Buckskin Gulch" och sedan presenterade den digitala informationen på den bilden, den råa sekvens av ettor och nollor, till någon. Skulle det oöversatta information som hjälper dem att se fontänen? Detta är mer än bara en fråga om lexikon, semantik, eller syntax - det är en fråga av anslutning. Med andra ord, om jag försökte presentera en aspekt av naturens skönhet till någon utan att översätta denna information till en display som direkt kan upplevas av minst ett av sinnena, hur kunde jag någonsin förvänta sig att mottagaren av informationen för att till fullo förstå att skönhet?

Einstein tog upp denna fråga mer poetiskt när han sade: "Kunskap finns i två former - livlös, lagras i böcker och levande i människornas medvetande. Den andra formen ... är det väsentliga en. "Vi kan bara få denna andra formen när vi utöka räckvidden för vår intuition i djupet av naturens hemligheter. Men för att kunna göra detta behöver vi en konceptuell portal som kan avslöja en rikare karta.

Denna insikt belyser ett grundläggande problem i den strategi som modern fysik. Under de senaste decennierna har teoretiker och matematiker arbetat på att bygga en ram av naturen som kan matematiskt kombinera beskrivningar av allmän relativitetsteori och kvantmekanik under samma rubrik. (Vi kommer att diskutera dessa teorier i detalj senare.) Men deras ansträngningar har varit inriktade på att organisera Naturens data till en fristående församling - som ettor och nollor i en digital bild. Problemet är att denna induktiva metod uppmuntrar inte, än mindre kräva, upptäckten av en konceptuell portal. Även om fysiker skulle en dag till slutsatsen att deras församling var matematiskt korrekt, skulle det faktiskt inte öka vår förmåga att verkligen förstå naturen om det inte var översatt till något slags bild. Eftersom det är verkligen den bild som vi är ute efter, kanske det är dags för oss att överväga huruvida våra ansträngningar kommer bara mer frukt under en annan strategi. Specifikt för att maximera våra chanser att slutföra vårt mål att intuitivt förstå naturens fullständiga form, kanske vi bör följa exemplet från unga Einstein och återgå till en deduktiv konceptuell strategi. Kanske är det dags för oss att sätta vårt fokus på att bygga ett rikare karta över fysiska verkligheten. Om vi inte gör, då alla naturens utarbeta arrangemang kan mycket väl alltid förbli dolda i obskyra matematik och ogenomträngliga sekvenser av data. [2]

När jag satt vid fontänen omgiven av melodiska porlar och skuggor dansa, ekade dessa tankar genom mitt sinne. Det blev plötsligt klart för mig att vad vi behöver är en ny bild av naturen - en förmåga att skildra sin djupaste symmetrier och skönhet. Vi behöver en karta som kan introducera våra sinnen vad som ligger bortom deras erfarenheter. Vi behöver en insikt som förvandlar vår intuition och öppna våra ögon för den fantastiska enkelhet som ligger bakom den värld vi känner och världen av förbryllande mysterier. Det måste förena allt omkring oss och vettigt av det hela. Men hur uppnår vi en sådan karta? Hur lyfter vi att okunnighetens slöja?

Låt oss börja vårt sökande efter svaret på den frågan genom att undersöka historien om kartan vi nu har.