Schrödingers Katze ist ein berühmtes Gedankenexperiment, das 1935 vom österreichischen Physiker Erwin Schrödinger entwickelt wurde, um die paradoxen Aspekte der Quantenmechanik zu veranschaulichen, insbesondere das Prinzip der Superposition und das sogenannte Messproblem. Es sollte die Absurdität der direkten Anwendung quantenmechanischer Prinzipien auf makroskopische Systeme aufzeigen und die Diskussion über die Natur der Realität auf quantenmechanischer Ebene anregen.

Das Experiment stellt sich wie folgt dar: Eine Katze wird zusammen mit einem hochsensiblen Apparat in eine verschlossene Stahlkammer gesperrt. Der Apparat besteht aus einer kleinen Menge eines radioaktiven Materials, das so gering ist, dass innerhalb einer Stunde genau 50 % der Atome zerfallen und 50 % nicht zerfallen sind. Zerfällt ein Atom, löst es über einen Geigerzähler einen Mechanismus aus, der einen Hammer auf ein Fläschchen mit Blausäure fallen lässt. Die Blausäure würde freigesetzt und die Katze töten. Zerfällt das Atom nicht, bleibt das Fläschchen intakt, und die Katze überlebt.

Nach den Prinzipien der Quantenmechanik existiert das radioaktive Atom, solange es nicht beobachtet wird, in einer Superposition von „zerfallen“ und „nicht zerfallen“ gleichzeitig. Da das Schicksal der Katze direkt an den Zustand des Atoms gekoppelt ist, würde die Katze, solange die Box verschlossen bleibt und keine Beobachtung stattfindet, ebenfalls in einer Superposition von „tot“ und „lebendig“ existieren. Dieser Zustand ist für unser klassisches Verständnis von Realität völlig kontraintuitiv, da eine Katze in unserer Alltagswelt entweder tot oder lebendig ist, aber nicht beides gleichzeitig.

Der entscheidende Punkt des Gedankenexperiments ist die Rolle der Beobachtung oder Messung. Erst wenn ein Beobachter die Box öffnet und nachsieht, kollabiert die Wellenfunktion des Systems. Die Superposition löst sich auf, und die Katze befindet sich in einem eindeutigen Zustand: entweder lebendig oder tot. Dies wirft die grundlegende Frage auf, was genau eine „Messung“ ist und wann dieser Kollaps der Wellenfunktion stattfindet. Ist es der Zeitpunkt, an dem das Atom zerfällt? Der Zeitpunkt, an dem der Geigerzähler reagiert? Oder erst, wenn ein bewusstes Wesen das Ergebnis wahrnimmt?

Schrödingers Katze wurde ursprünglich von Schrödinger selbst als Argument gegen die Kopenhagener Deutung der Quantenmechanik vorgebracht, die besagt, dass ein Quantensystem erst durch die Messung einen bestimmten Zustand annimmt. Er wollte die Absurdität dieser Interpretation aufzeigen, wenn sie auf makroskopische Objekte angewendet wird. Ironischerweise wurde das Experiment jedoch zu einer der bekanntesten Illustrationen der Kopenhagener Deutung und des Messproblems.

Das Gedankenexperiment hat zu zahlreichen Diskussionen und alternativen Interpretationen der Quantenmechanik geführt. Eine der bekanntesten ist die Viele-Welten-Interpretation, die besagt, dass bei jeder quantenmechanischen Messung, die zu mehreren möglichen Zuständen führen kann, das Universum sich in so viele parallele Universen aufspaltet, wie es mögliche Ergebnisse gibt. In einem dieser Universen wäre die Katze tot, in einem anderen lebendig, und der Beobachter würde nur eine dieser Realitäten wahrnehmen.

Obwohl Schrödingers Katze ein rein theoretisches Konstrukt ist und nie in der Praxis durchgeführt wurde (und auch nicht durchgeführt werden sollte), bleibt sie ein zentrales Werkzeug in der Physik und Philosophie, um die tiefgreifenden und oft rätselhaften Implikationen der Quantenmechanik zu erforschen und die Grenzen unseres Verständnisses von Realität, Beobachtung und Bewusstsein auszuloten. Sie verdeutlicht eindrucksvoll, wie anders die Quantenwelt im Vergleich zu unserer alltäglichen Erfahrung funktioniert.