Op 12 augustus 1887 werd Erwin Schrödinger geboren, die een bijdrage aan de quantummechanica leverde, en het beroemde gedachte-experiment Schrödingers kat bedacht.

“Is de kat levend of dood? Of een beetje van beide?” Dat is de grote vraag die centraal staat in het gedachte-experiment van de natuurkundige Erwin Schrödinger. De Oostenrijkse Nobelprijswinnaar, geboren op 12 augustus 1887, is een grote naam in de quantummechanica, maar is misschien wel het bekendst geworden om een experiment dat hij nooit heeft uitgevoerd. Dat omvat een quantummechanisch systeem, maar dan uitvergroot. Waar je het normaal over een heel klein deeltje, zoals een elektron, hebt, maakte Schrödinger alles wat visueler met iets groters: een kat.

Lees ook: Nieuw quantumrecord: zwaarste ‘Schrödingers kat’ ooit

Andere regels

In de quantumwereld gelden net iets andere regels dan op de schaal van ons dagelijks leven. Gooit iemand een bal in de lucht, dan kun je precies zien waar die bal zich op elk moment bevindt. Je kunt zelfs de valsnelheid bijhouden met een stopwatch. Wanneer de bal tot stilstand komt op de grond, valt er niet te twisten over de laatste rustpositie; die is overduidelijk. Zou je je ogen dichtdoen terwijl de bal valt, dan kun je aannemen dat zijn locatie en gedrag hetzelfde zullen zijn als wanneer je kijkt. Maar in de quantumfysica kun je niets aannemen tot je je ogen opendoet en de bal ziet liggen op de grond.

Volgens de Kopenhaagse Interpretatie van de quantumfysica bestaat het ongeziene systeem in een staat van alle mogelijkheden tot zijn laatste staat is geobserveerd. Dat noem je superpositie. De bal is dus op meerdere plekken tegelijk tot je je ogen opendoet, hem observeert en zijn echte locatie bepaalt. Schrödinger was sceptisch over de implicaties van superpositie voor grotere objecten. Om te laten zien hoe absurd het hele idee was, beschreef de Oostenrijker een situatie waarin een ongeziene positie van een quantumdeeltje was gelinkt aan het leven van een ongeziene kat.

Schrödingers kat

In zijn gedachte-experiment wordt een kat in een afgesloten doos gezet. Naast de kat staat een dodelijk apparaat dat wordt geactiveerd door een radioactief stofje. In een uur heeft het stofje 50 procent kans om te vervallen, het apparaat te activeren en zo de kat te doden. Doordat alles in een doos zit, is het onmogelijk om de conditie van de kat waar te nemen, tot je de doos opent. Tot dat moment is het stofje, volgens de quantummechanica, in een superpositie waarin hij zowel vervallen als niet vervallen is. Als gevolg daarvan is de kat dus ook in een superpositie waarin hij zowel levend als dood is. Een bizar beeld om je voor te stellen, maar dat was ook Schrödingers bedoeling.

Beeld: Pixlr/Luku Muffin

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!