Глава 2

Розділ 1: Переосмислення простору і часу знову

"Ми так замкнені в світ наших власних почуттів, що, хоча ми з готовністю зрозуміти і страх втрати зору, ми не можемо викликати в уяві картину візуальний світ за межами нашої. Це принизливо усвідомлювати, що еволюційне досконалість блукаючий вогник, і що світ не зовсім те, що ми уявляємо собі, щоб це було, коли ми вимірюємо його через лінзу людського зарозумілості ".

Тімоті Г. Голдсміт

"Суттєво те, невидимий для очей".

Антуан де Сент-Екзюпері

Нейтральна плавучість лабораторії, НАСА Космічний центр імені Джонсона в Х'юстоні, штат Техас.

Я дрейфуючих плаваючого всього в декількох дюймах над сліпучо білій поверхні Міжнародної космічної станції (МКС). Цей блискучий майданчик дзвінків мені, поєднуючи мене відчуття виявили в дитинстві після побудови мій перший форт - місце, де я міг би тримати свої надсекретні проекти безпечні, місце, де я міг спостерігати інший світ, як аутсайдер. Просто бути тут розширює мої нервові закінчення і підсилює мої почуття. На задньому плані Є невидимі вихори опору і мій tingles шкіри з постійною перемішати. Як я дивлюся на структуру до мене неможливо сказати, чи є я рухаюся або вона рухається. Все, що існує руху між нами реляційних, ніякого іншого сенсу виживає. Інший жовтою ручкою поставляється в межах досяжності. Я простягаю руку і обережно потягніть його перенаправити свій курс. Я можу відчувати, що здіймаються циліндр обертається піді мною право на репліку. Я повинен нагадати собі дихати.

Я як і раніше повільно ковзання від однієї ручки до наступного, ніби я грав з строфа красномовним симфонії. Рука за руку я рухаюся по цій поверхні, як і музика в моїй голові, будує в бік свого апогею. Хоча я дивлюся цей рух космічного корабля піді мною, я підозрюю, що спостерігач описав би мене, як невелика помилка оточення гілки дерева. Тобто, якщо вони дозволили собі порівняти одне з найбільш вражаючих проектів в історії будівництва гілки дерева.

В середині цієї строфи я чую тріскучий голос управління польотами над моєю кістки телефону. Вони детально орбітальної заміною пристрою (ВРП) процедуру, фахівці польоту внести свій шлях з тиском Адаптер Спарювання (PMA). Один з цих астронавтів є батьком мого занурення партнера.

Після завершення нашої НАСА нітрокс сертифікації, Бред і я зобов'язуюсь наша перша місія. Мій б'ється серце постійно вирази як великі угоди, це для мене. Навіть доступ до палубі вище, жорстко обмежений, але тепер, в якості офіційних призводить польоту, ми плаваючі з астронавтами навколо МКС з проектом нашого власного. Відчуття хвилюючою.

Цей досвід відбувся в найбільший у світі критий басейн (202 футів в довжину, 101 футів шириною і 40 футів), відомий як нейтральний лабораторії плавучості (NBL). Це супутник НАСА Космічний центр імені Джонсона (JSC) в Х'юстоні, штат Техас. Басейн гавані точний масштаб макети МКС космічного телескопа Хаббла (HST) і Спейс Шаттл Вантажний відсік, які використовуються для імітації місії Єви (додаткова діяльність Автомобільний або «космос»).

Коли NBL був спочатку побудований, НАСА були деякі труднощі, закупівля відповідних асигнувань вода для нього. Отже, вона взяла на місяць, щоб заповнити басейн, використовуючи тільки садового шланга. Тепер весь обсяг, а також його ретельно збалансовані хімікатів, фільтрується кожні двадцять чотири години.

Як астронавти продовжують моделювання Бред і я починаю нашу задачу. Наше «cowboying навколо '- а саме це називається, коли EVA здійснюється без троса - це не просто спроба виконати дитячу мрію, ми фотографування кілька зовнішніх компонентів МКС і його загальний профіль для каталогу ми твори. МКС змінена щодня, щоб повторити стадії будівництва, що кожен моделювання екіпажу зіткнеться в космосі. Фото з проміжних етапів буде корисним довідковим матеріалом. Волонтерство для вирішення цього завдання дав нам хороший привід, щоб потрапити в басейн щодня.

Я веду громіздких підводних цифрових камер і прив'язка фотографій цього надихаючого бегемот як він плаває під / над собою. Коли карта пам'яті майже насичений Я боку камери Бред і почати вивчати. Вона займає напрочуд мало уяви, щоб робити вигляд, що я насправді в просторі. Всі нейтральної плавучості - просто плавав. Вантажний відсік космічного корабля видно далеко, і, коли розмови з Місією припинити контроль, моторошна тиша оточує мене. Кольори теж різні - не зовсім, як вони були б у просторі, але відрізняється достатньо, щоб запалити почуття незнайоме. Це відчуття, що ллється по моєму тілу і проходить крізь мене.

Раптом я згадую свої мрії про те, в космосі, і я подолати за бажанням дізнатися, що, якщо відчуває, як бути засинає на небеса без можливості відновлення. Знаючи, що я не ношу троса (і дозволяючи собі повірити, що я перебуваю в просторі, а не басейну), я зчеплення інший виступаючий жовтою ручкою і прискорення до краю циліндричної лабораторії. Я бачу, масивної конструкції рухатися піді мною. Ручка для обробки я тягнути і штовхати. Тоді, як я запускаю від краю структури, я повертаюся і спостерігати дрейф базування все далі і далі.

Ось тоді мене осінило. Ось тоді я дійсно зрозумів, що значить сказати, що швидкість є повністю реляційної. Я чекав, щоб випробувати, як це бути відходить від МКС на мій неминучий кінець, але замість цього я був свідком МКС відходить від мене. Це було трохи дивно. З деяких причин, кожен раз, коли я уявляв собі, що цей досвід був би, як ніби я візуалізувати його від відліку МКС. Тепер я бачив його в моїх власних очах - від моєї власної системі відліку. Досвід глибоке коріння моєї інтуїції в основний принцип у фізиці, яка говорить нам, що всі інерціальні системи знаходяться в рівних умовах, - що однією постійною системі відліку швидкість так само дійсні, як і будь-який інший.

Галілео Галілей, підключених до даного принципу всередині кабіни корабля. [1] Ейнштейн вокзалі в Берні, Швейцарія пов'язати свій зв'язок з ним. Я дізнався від своєї ідеї і повністю погодилися з принципом інерціальних системах відліку, як фундаментальну істину. Але поки я насправді бачив МКС дрейф поза моєю досяжності, моя інтуїція не поглинається її. Я не зрозумів загадки, які приходять з цією істиною. Я не боровся з таємницями, які оточують цей проста властивість простору-часу. Я ніколи не питав, чому це, що всі інерціальні системи рівноправні. Це просте запитання виявляється дуже глибоким.

Найбільших таємниць фізичного світу є лише відлуння нашого незнання про простір і час. Хоча вони і лежать в основі всіх наших переживань і форма дуже метрики природи, простору і часу залишилося так підпільні, що ми навіть не змогли остаточно визначити їх. Це туманне розуміння більше не буде.

Настав час для нас, щоб коронувати пошуках більш глибокої сутності, відкрити двері чудовий світ, який вона нам доступна тільки силою наукового уяви, навчитися бачити те, що невидимо для очей. Для цього ми повинні зосередитися на самій серцевини нашого невігластва. Ми повинні визнати, коріння нашої розгубленості і боротися з питаннями, які відображають, що корінь.

Це не легко зробити, справді, це дуже важко. Блискучий фізик Кіп Торн задумався цією проблемою і зміг використати чудовий приклад того, чому це так важко для нас. Він зазначає, що Хендріка Лоренца і Пуанкаре і дали цінні ідеї, які могли б легко привели їх відкрити для себе нове бачення Ейнштейна, але жоден з них взяв, що останній крок. Чому? Відповідь, на думку Торн, є те, що як чоловіки, так "були намацування же перегляд наших уявлень про простір і час, як Ейнштейн, але вони були навпомацки крізь туман оман нав'язали їм ньютонівської фізики".

Ейнштейн на відміну зміг скинути ньютонівської омани. Його готовність почати своє розслідування з чистого аркуша, чи є воно означало знищення основ ньютонівської фізики ", привів його з ясністю думки, що інші не можуть зрівнятися, до його нового опису простору і часу". [2]

Урок тут полягає в тому, що якщо ми серйозно ставимося до допиту речі, ми повинні піддати сумніву навіть структурні фонди, які лежать під наші припущення. Ми повинні бути готові повністю перебудовувати метрикою фізична реальність - якщо наше розслідування вимагає цього. Тільки тоді ми зможемо досягти в глибинах нашого невігластва. Тільки з цього стану розуму ми можемо по-справжньому почати нову подорож.

Виходячи з цього, давайте запитаємо самих основоположних питань, які ми можемо - питання про метрика простору-часу. Що таке простір? Що таке час? Ці питання здаються абсолютно зародковому стані, і здається, що відповіді повинні бути легко очевидні, але вони не є. Гіпотетичні шляхи вирішення цих питань прибутку, щоб представити в центральні області до цих пір за межами нашого досвіду й уяви. Багато хто вважає, що для того, щоб виявити, що області вкрай важливо для нас, щоб вирішувати спори суть простору і часу. Чи повинні ми досягти цього, ми, безумовно, відкрити нові двері для подорожі, яка сформувала нашу інтелектуальну історію.

Ньютон, який був одним з найвпливовіших капітанів на цей квест, очолив нашу подорож в напрямі, в якому простір і час є реальними, - що вони є фізичними особами. Але після Ньютона відставку його командуванням, Мах зворотному наш курс, наполягаючи на тому, що простір і час не є реальними фізичними особами на всіх. Пізніше Ейнштейн перенаправлені нам зовсім нову рубрику, переглядаючи те, що ми розуміємо під простору і часу. В рамках цього нового напрямку ми увійшли у води, які ніколи раніше не була офіційно закріплена. Якийсь час мрія виявлення багатшими карті наповнив наші вітрила. Але цей оптимізм не триватиме довго. Після декількох років Ейнштейн згнітивши серце відмовився від команди тиранічного капризи квантової механіки. З цього моменту ми були випадково змінює курс, nauseously мерехтіння від одного заголовка до іншого з кожним новим моментом.

Вітер, як і раніше ударів, але наші вітрила рідко захопити його. Стає все більш очевидним, що ми втратили в середині дезорієнтує океану, спінінг про важкі якоря.

Настав час для нас, щоб підняти цей якір. Настав час для нас, щоб відновити заголовок на наш інтелектуальний пошук, а також використовувати наш всіма вітрилами, щоб просунути нас до нашої заповітної мети. Для того, щоб зробити це, ми повинні з'ясувати, де ми знаходимося і як ми сюди потрапили. Ми повинні простежити ідеї, які ми керувалися до цієї точки, а потім ми повинні з'ясувати, що припущення ці ідеї засновані на. Після того як ми зробили це, ми будемо займатися, щоб знайти спосіб подолати обмеження, властиві карти, які випадають з цих припущень. Саме в результаті цього процесу, що ми будемо вчитися, як вибрати новий напрямок, обробка наші вітрила, і повернути вітру. Тут ми йдемо.