Eine Katze in einer Kiste. Lebendig und tot zugleich? Erwin Schrödinger erfand dieses Gedankenexperiment, um zu zeigen, wie fremd uns die Welt der Quantenphysik ist. Was wollte er damit erklären?
Erwin Schrödinger setzte in Gedanken eine Katze in eine Kiste, um ein Problem der Quantenmechanik zu zeigen. Nicht die Katze ist das Wichtige, sondern die Frage: Was bedeutet „Messen“ in der Quantenphysik?
Das Gedankenexperiment zeigt, dass Regeln der Quantenwelt nicht einfach auf unsere Alltagswelt übertragbar sind.
Wikipedia: Schrödingers Katze | Quantenmechanik | Überlagerung | Doppelspaltexperiment
Begriffe: Gedankenexperiment, Quantenmechanik, Überlagerung, Messung, Zustand, Wahrscheinlichkeit, Beobachtung, Doppelspalt
Hintergrund
Schrödinger beschreibt ein Gedankenexperiment. Es findet nicht wirklich statt. Niemand setzt eine echte Katze in eine Kiste.
Der Aufbau
In einer geschlossenen Kiste befinden sich: eine Katze, ein radioaktiver Atomkern und ein Mechanismus mit Gift. Der Atomkern kann zufällig zerfallen – oder auch nicht.
Unsere Alltagswelt
Für uns ist klar: Die Katze ist entweder lebendig oder tot. Ob wir nachsehen oder nicht, ändert nichts am Zustand der Katze.
Die Quantenwelt
In der Quantenphysik beschreibt man den Zustand vor der Messung anders: Der Zerfall ist nicht entschieden. Der Zustand ist überlagert. Erst die Messung legt fest, was passiert.
Schrödinger wollte zeigen, dass diese Art zu sprechen für große Dinge wie Katzen absurd wirkt.
Was soll das zeigen?
- In der Quantenphysik können sich Zustände überlagern. Ein System ist nicht eindeutig festgelegt.
- Die Messung spielt eine besondere Rolle. Erst beim Messen wird ein Zustand festgelegt.
- Regeln der Quantenwelt passen nicht direkt zu unserer Alltagswelt.
Verbindung zum Doppelspalt
Beim Doppelspaltexperiment sieht man etwas Ähnliches. Ein Photon fliegt auf eine Wand mit zwei Spalten zu.
Schaut man nicht nach, entsteht ein Muster, das nur durch Wellen erklärbar ist. Das Photon verhält sich wie eine Welle.
Misst man, durch welchen Spalt das Photon fliegt, verschwindet das Muster. Das Photon verhält sich wie ein Teilchen.
Wie bei Schrödingers Katze: Ohne Messung ist der Zustand überlagert. Mit Messung wird er festgelegt.
Immer noch interessiert?
- Was bedeutet „Messung“ in der Physik genau?
- Warum funktioniert die Quantenmechanik so gut – trotz ihrer Merkwürdigkeit?
- Podcast „Welt der Physik“ – Schrödingers Katze
Wichtige Wörter: Katze, Kiste, Gedankenexperiment, Zustand, Messung, Überlagerung, Quantenphysik, Wahrscheinlichkeit, Beobachtung
Was muss ich mir merken?
Schrödingers Katze ist kein echtes Experiment.
Sie zeigt ein Problem der Quantenphysik:
Vor der Messung sind Zustände nicht eindeutig festgelegt.