“Njein”: Das Rätsel von Schrödingers Katze

Das klingt alles etwas verrückt, oder? Aber in der Welt der Quantenphysik sind solche seltsamen Dinge möglich. Erst wenn wir die Kiste öffnen und nachschauen, “kollabiert” die Superposition, und die Katze ist dann entweder lebendig oder tot. Die Frage, ob die Katze in der verschlossenen Kiste lebt, können wir nur mit einem klaren “Njein” beantworten.

Wagen wir jetzt einen weiteren Blick in die seltsame Welt der Quantenphysik. Ein berühmtes Beispiel für einen Superpositionszustand ist das Doppelspaltexperiment. Wenn einzelne Photonen, also kleine Lichtteilchen durch zwei sehr schmale Spalte geschossen werden, können sie sich in einem Zustand befinden, in dem sie gleichzeitig beide Spalte passieren. Das bedeutet, dass sie nicht eindeutig einem Spalt zugeordnet werden können, sondern in einem Zustand sind, der eine Überlagerung beider Möglichkeiten darstellt. Genau wie die Katze in der verschlossenen Box gleichzeitig “totlebendig” ist.

Wenn wir Einzelpartikel durch einen der beiden Spalte schießen, erwarten wir, dass sie auf dem Detektor, dem Nachweisgerät für dieses Experiment, hinter diesem Spalt auftreffen, so wie eine Kugel durch ein Loch gehen würde. Jetzt kommt die Überraschung: Wenn viele dieser Teilchen durch die beiden Spalte geschossen werden, erscheint auf dem Detektor ein wellenförmiges Muster aus hellen und dunklen Streifen.

Dies bedeutet, dass diese Teilchen sich irgendwie wie Wellen verhalten, selbst wenn sie einzeln abgefeuert werden, und dabei ein wellenförmiges Interferenzmuster erzeugen. Das ist rätselhaft, denn wir würden von Teilchen erwarten, dass sie wie winzige Kugeln durch die Spalte gehen und dahinter einzeln Punkte erzeugen.

Noch schräger: Das Experiment wird noch seltsamer. Wenn wir versuchen, herauszufinden, durch welchen der beiden Spalte ein einzelnes Teilchen gegangen ist, verschwindet das Interferenzmuster wieder. Das Teilchen verhält sich plötzlich, wie es vorher erwartet haben, wie eine winzige Kugel und trifft nur an einem Ort auf dem Detektor.