Пол Хэлперн - Играют ли коты в кости? Эйнштейн и Шрёдингер в поисках единой теории мироздания

Каковы же были решающие экспериментальные доказательства теории Шрёдингера? На самом деле там не было ничего стоящего. Предполагаемое доказательство основывалось на данных наблюдений магнитного поля Земли. По иронии судьбы, компас, прибор, который Эйнштейн лелеял, как ребенка, стал символом попытки представить его идеи устаревшими. Исследования, на которые ссылался Шрёдингер, не были достаточно новыми — одно датировалось 1885 годом, а другое — 1922-м. Хотя уже были доступны более современные данные, Шрёдингер о них даже не упоминает. Например, в том же месяце, когда Шрёдингер читал свой доклад, геофизик Джордж Вуллард опубликовал статью, в которой систематически исследовал магнитный и гравитационный профили Северной Америки {149} 149 George Prior Woollard, “Transcontinental Gravitational and Magnetic Profile of North America and Its Relation to Geologic Structure. The Geological Society of America Bulletin 54, no. 6 (June 1,1943): 747–789. . Несмотря на это, Шрёдингер взял данные из старых пыльных книг.

Иногда геофизики находят расхождения между ожидаемым и реальным поведением магнитных силовых линий. Это, как правило, указывает на неизвестные ранее намагниченные структуры под поверхностью, такие как скальные породы с большим, чем обычно, содержанием магнитного железняка. Поэтому если геофизик обнаруживает аномальное отклонение стрелки компаса, он может начать искать пласты подземных пород, которые могут быть причиной этого.

Обычно значение магнитного поля Земли меняется с течением времени и от места к месту. Это поле порождается за счет сложного эффекта динамо, зависящего от изменения состояния намагниченных материалов в земном ядре, мантии и коре.

Шрёдингер, однако, интерпретировал такие расхождения иным образом. Он использовал их для иллюстрации того, что классическая теория электромагнетизма была не совсем точна в своих прогнозах, и (вместе со стандартной общей теорией относительности) должна быть заменена на его собственную единую теорию. Как сообщала Irish Press в своей передовице, «именно воздействие на стрелку компаса, указывающее на колебания интенсивности магнитного поля Земли, неожиданно доказало правильность великой теории профессора Шрёдингера. Это напоминает то, как движение звезд подтвердило справедливость теории относительности Эйнштейна, которую новая теория профессора Шрёдингера дополняет и, в какой-то мере, даже заменяет» {150} 150 “Schroedinger's New Theory Confirmed,” Irish Press, June 28, 1943, 1. .

При разработке волнового уравнения Шрёдингер основывался на известных физических законах, таких как закон сохранения энергии и непрерывность волн. Его успех был обусловлен точным соответствием спектральных линий атомов предсказаниям теории. Когда Эйнштейн предложил свою общую теорию относительности, он опирался на принцип эквивалентности — надежную гипотезу, основанную на измерениях ускорений тел при движении в их пространстве. Она была проверена несколькими независимыми способами, в том числе при помощи феномена искривления Солнцем света, идущего от звезды, которое трудно объяснить в рамках ньютоновской теории.

В то же время у общей унитарной теории Шрёдингера, «подтвержденной» аномальным поведением стрелки компаса, не было ни строгого теоретического обоснования, ни достоверных экспериментальных подтверждений. Он разработал свою теорию, опираясь на абстрактные математические рассуждения, а не на общеизвестные (или хотя бы гипотетические) физические законы. Кроме того, данные, которые он использовал для доказательства теории, гораздо проще объясняются естественной изменчивостью магнитного поля Земли. Даже сам Шрёдингер на тот момент рассматривал свою теорию как предварительную и неокончательную. Он будет работать над ней еще несколько лет, прежде чем заявит о своей победе еще раз. Тем не менее характер освещения разработки теории в прессе создавал впечатление, что она была свершившимся фактом, бесспорным крупным достижением в науке.

В августе Шрёдингер написал Эйнштейну письмо с описанием электромагнитного «доказательства» правильности своей теории. {151} 151 Erwin Schrödinger to Albert Einstein, August 13, 1943, Albert Einstein Duplicate Archive, 22–075. Эйнштейн был настроен скептически. Он ответил в сентябре, перечислив другие возможные объяснения, почему магнитное поле Земли может быть асимметричным, в числе которых было неравномерное покрытие океанами земной поверхности в Северном и Южном полушариях {152} 152 Albert Einstein to Erwin Schrödinger, September 10,1943, Albert Einstein Duplicate Archive, 22–076. . В октябре Шрёдингер написал в ответ, признавая свою ошибку: «Скорее всего, вы, как обычно, правы» {153} 153 Erwin Schrödinger to Albert Einstein, October 31, 1943, Albert Einstein Duplicate Archive, 22–088. .