Schrödingers Katze lebt! Oder doch nicht? Eine Erklärung

Sollte der Physik-Nobelpreisträger Erwin Schrödinger jemals eine Katze besessen haben, wird diese mit Sicherheit nicht mehr unter den Lebenden weilen. Sein Gedankenexperiment liegt schließlich bereits über 80 Jahre zurück.

Berühmtheit erlangte Schrödingers imaginäre Katze durch ein Gedankenexperiment, welches insbesondere dem Laien einen wichtigen quantenmechanischen Effekt erklärt. Das Nachvollziehen dieser Effekte, der Theorien und Ergebnisse ist nicht mit den praktischen Alltagserfahrungen der Menschen vereinbar und daher meist unverständlich. Im Fall von Schrödingers Katze soll der wichtige quantenmechanische Effekt der Superposition beschrieben werden.

Schrödinger sperrt in seinem Gedankenexperiment nun eine Katze in eine Kiste, welche vollkommen isoliert von Ihrer Umwelt ist und integriert Giftgas in eine experimentelle Anordnung. Dieses Giftgas wird nach einer zufälligen Dauer (gekoppelt an den zufälligen Zerfall eines instabilen Atoms) freigesetzt. Da wir als außenstehender Beobachter nicht wissen, wann dies passiert, nimmt die Quantenmechanik folgenden Zustand an: die Katze ist gleichzeitig tot und lebendig. Dieser quantenmechanische Effekt der Superposition existiert wirklich, obwohl dies vollkommen paradox erscheint. Wir wissen, dass die Katze nicht gleichzeitig tot und lebendig sein kann. Den tatsächlichen Zustand wissen wir aber auch nicht, solange wir die Box nicht öffnen. Sobald wir dies tun, also die Box öffnen und die Katze beobachten (eine Messung durchführen), wird ihr Zustand festgelegt.

Auf quantenmechanischer Ebene verhält es sich also so, dass physikalische Größen gleichzeitig mehrere Zustände annehmen können und sich dabei überlagern, allerdings nur solange bis wir sie dabei beobachten und Messungen durchführen möchten :-)

Harald Lesch erklärt es hier noch einmal ganz ausführlich:

Wer eine kurze und knackige Erklärung mag, Sheldon Cooper (Big Bang Theory) erklärt es in einer Minute :-)