Der fast sichere Tod für Schrödingers Katze


Illustration: Wikimedia/CC BY-SA 3.0
Das Gedankenexperiment, bei dem das Überleben einer Katze letztlich vom Beobachten ihres Zustands abhängig ist, lässt sich in der Praxis verschärfen – zuungunsten der Katze


Von Matthias Matting|TELEPOLIS

Als Erwin Schrödinger die nach ihm benannte Grundgleichung der Quantenphysik formulierte, war er selbst nicht sicher, was da eigentlich gerade entstand. Das Problem, das der Physiker sah, bestand im Einfluss der Messung auf das Ergebnis. Wie kann es sein, dass ein solch subjektives Element wie ein Beobachter die Wirklichkeit definiert? Denn ein Detektor misst das Elektron an einem ganz bestimmten Platz – und nicht über die verschiedenen Orte seiner Wellenfunktion verteilt.

Hier vermutete Schrödinger ein fehlendes Element, eine versteckte Variable, die er mit einem berühmt gewordenen Gedankenexperiment aufzeigen wollte: Man stelle sich eine Katze in einer verschlossenen, nicht einsehbaren Kiste vor. Ebenfalls in der Kiste befindet sich eine Mord-Apparatur, die vom Zerfall eines radioaktiven Atoms gesteuert wird. Dieser Vorgang läuft komplett zufällig ab. Man kann zwar sagen, wie viele von 1000 Atomen binnen einer Stunde zerfallen werden. Doch es ist unmöglich, die restliche Lebenszeit für ein einzelnes Atom zu bestimmen. In welchem Zustand befindet sich die Katze?

Aus Sicht der Quantentheorie könnte die Antwort lauten: In einer Überlagerung aus den beiden Zuständen „tot“ und „lebendig“. Die Wellenfunktion der Katze hätte zwei Maxima – jeweils eines bei jedem der Extremwerte, wäre aber auch irgendwo dazwischen nicht Null. Diese Superposition der beiden Zustände verschwindet, wenn ein Beobachter die Kiste öffnet: Abhängig vom Zustand des Atoms in der Mordmaschine geht die Katze entweder in einen dauerhaft liegenden Zustand über oder springt den Gedankenexperimentator wütend an.

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