schroedingers

Es beginnt wie ein Hörspiel. Dann wird es beinahe eine Konferenz und diese nimmt ein außerordentlich musikalisches Ende.

Zwei Wissenschaftler, zwei Musiker und eine Darstellerin sitzen in der Runde und jagen Schrödingers Katze nach, die - aller Logik zum Trotz - tot und lebendig, überall und nirgends zugleich ist. Ihr unbeschreiblich verschmierter Zustand (den sie übrigens einem quantenphysikalischen Gedankenexperiment zu verdanken hat) treibt die Performer und Wissenschaftler um, und sie greifen zu allen Mitteln ihres Fachs, um sich zu erklären.

Die Psychologie kann ein Lied davon singen, was der Mensch so alles unternimmt, um solche und ähnliche verschmierten Zustände gar nicht erst ins wohlgeordnete Bewusstsein dringen zu lassen; die Physik hingegen begeistert sich geradezu für die grenzenlose Freizügigkeit isolierter Teilchen; die Musiker schärfen das Ohr des Publikums, verführen zum Lauschen, legen Schicht um Schicht an Klängen, Geräuschen, Melodien und Rhythmen aufeinander, verdichten und verschmieren akustische Teilchen und entwirren sie wieder; zum Schluss singt sogar der Psychologe - während die Darstellerin einen fantastischen Ausflug ins Innenleben eines jungen Familienvaters unternimmt, der sich einem quantenphysikalischen Selbstversuch unterzieht und sich zu diesem Zweck in seine Elementarteilchen auflöst. Nach und nach verliert er den Überblick über seine Bestandteile, verliert sich selbst und findet stattdessen einen anderen wieder, der gewissermaßen auch er selbst ist - eine ebenso verwickelte wie befreiende Angelegenheit...

mit
Stefan Scheib - Kontrabass, Elektronik
Claas Willeke - Holzblasinstrumente, Elektronik
Katharina Bihler - Stimme, Projektion
Prof. Dr. Jens Förster - Professor der Sozialpsychologie
(IU Bremen)
im Video: Dr. Tanja Schilling - Physikerin
(Universität Mainz)

Schrödingers Katze -
das Gedankenexperiment im Original

Das berühmt gewordene Gedankenexperiment des Physikers Erwin Schrödinger macht auf die Unvereinbarkeit der Gesetze der Quantenmechanik mit alltäglicher Erfahrung aufmerksam. Während die Quantentheorie geeignet ist, das Verhalten von Atomen, Elektronen, Photonen und anderen submikroskopischen Objekten zu beschreiben, gehorchen z.B. Katzen, Tischtennisbälle, Planeten und Menschen - obwohl sie ihrerseits aus Atomen zusammengesetzt sind - den vertrauten Regeln der klassischen (Newton'schen) Mechanik.

Sein Unbehagen an den seltsamen Konsequenzen der Quantentheorie drückte Schrödinger mit einem Gedankenexperiment aus, in welchem eine Katze zusammen mit einer Giftphiole und einem radioaktiven Atom in eine Kiste gesperrt wird. Das radioaktive Atom hat eine Zerfallswahrscheinlichkeit von 50 Prozent pro Stunde; der Zerfall löst einen Hammer aus, der das Fläschchen zertrümmert und das Gift freisetzt, wodurch die Katze getötet wird.

Es interessiert nun der Zustand in der Kiste nach einer Stunde. Da die Zerfallswahrscheinlichkeit 50 Prozent beträgt, lässt sich nicht vorhersagen, ob das Atom tatsächlich zerfallen ist oder nicht. Man muss die Kiste öffnen und nachsehen. Gemäß der Quantenmechanik verharrt das radioaktive Atom, solange es unbeobachtet bleibt, in einem eigenartigen Zwitterzustand: es ist zugleich zerfallen und nicht zerfallen. Eine solche Überlagerung ist für Quantenobjekte typisch. Doch was geschieht, wenn man Quantenteilchen mit einem makroskopischen Objekt koppelt - etwa einer Katze? Dehnte man die Regeln der Quantenmechanik auf das Tier aus, so befände sie sich ebenfalls in zwei Zuständen gleichzeitig, solange sie unbeobachtet bliebe: sie wäre lebendig und tot (oder weder lebendig noch tot). Unserer Alltagserfahrung über mögliche Zustände von Katzen entspräche das freilich nicht.

Die Regeln der Quantenmechanik sind auf Katzen in der Tat nicht anwendbar. Katzen bestehen aus sehr vielen Elementarteilchen, die miteinander in enger Wechselwirkung stehen. Quantenmechanische Gesetze gelten für einzelne Teilchen, die kaum oder gar keine Wechselwirkungen mit anderen Teilchen eingehen, die also ganz für sich sind, ungestört und unbeobachtet, denn jede Beobachtung ist eine Wechselwirkung mit etwas, das aus vielen Teilchen besteht: ein Mensch etwa; oder eine Messapparatur. Auf der submikroskopischen Ebene gelten diese quantenmechanischen Gesetze, die unserem logischen Denken und unserer Alltagserfahrung so zu wiedersprechen scheinen, durchaus. Sie beschreiben eine Wirklichkeit, die uns fremd ist und uns schwindlig macht: alle Zustände eines Teilchens, die sich nur denken lassen, nimmt es zugleich ein; es tanzt Walzer links herum und zugleich Walzer rechts herum, ist überall und nirgends -

S C H R Ö D I N G E R S K A T Z E ist ursprünglich ein Gedankenexperiment aus der Quantenphysik - Wir greifen einen Gedanken daraus auf, von dem wir glauben, dass er sinnlich ergiebig und interessant ist für alle Sparten, die wir Mitwirkenden vertreten: es ist der "verschmierte Zustand" (eine Bezeichnung, die der Physiker Erwin Schrödinger geprägt hat) - also ein Zustand, in welchem es (einem einzelnen Teilchen) möglich ist, alle seine Möglichkeiten zugleich zu leben.

Uns hat die Tatsache fasziniert, dass auf der Ebene der Elementarteilchen offensichtlich andere mechanische Gesetze herrschen, als die, die wir aus unserer Alltagserfahrung kennen. Es besteht in gewissem Sinne wesentlich mehr Freiheit für das einzelne Teilchen, als wir das beispielsweise von uns als einzelnem Menschen behaupten könnten; aber es besteht auch in demselben Maße sehr viel mehr Unklarheit und Verwirrung, weil eben vieles - wenn nicht alles - zugleich möglich und sogar zugleich wirklich ist.

Der Preis für diese Freiheit wäre für den Menschen der Verlust der konkreten Kontur oder der Identität. Der Verlust der Ordnung. Und der Verlust der Kategorien, in welchen allein er zu denken im Stande ist.

[Text Ausschnitt]

"einer hat das quantenphysikalische Phänomen an sich selbst experimentieren wollen und dazu hat er sich soweit aufgebläht, bis sich zuerst die Glieder vom Rumpf und die Muskeln von den Sehnen und dann die Eingeweide aus dem Rumpf und alles vom Skelett gelöst hat - bis er sich schließlich ganz und gar in seine Elementarteilchen aufgelöst hat, die dann so weit auseinandergedriftet sind, dass er den Überblick darüber verloren hat, wer er eigentlich ist. Denn wenn die Elementarteilchen erst einmal genug Bewegungsfreiheit haben, dann tun sie was sie wollen. Wenn die sich unbeobachtet fühlen - sie führen die merkwürdigsten Tänze auf, Walzer links herum und zugleich rechts herum und überall und nirgends sein -

Er war dann eigentlich nur noch ein Gedanke, wie er da so aufgelöst in seine Elementarteilchen im Weltraum hing, denn Platz hat er schon gebraucht für seine Teilchen, und irgendwie war zwischen den Teilchen das einzige, das ihn zusammengehalten hat, vielleicht so was wie ein Gedanke, und Gedanken zeichnen sich nun auch nicht gerade dadurch aus, dass sie eine besonders konkrete Form hätten, eigentlich ist eher das Gegenteil der Fall und jeder Gedanke weiß immer ganz genau, kaum dass er sich geformt hat, dass es ihn natürlich noch in ganz anderer Form geben könnte, nämlich zum Beispiel als sein genaues Gegenteil oder sein Widerspruch, was schon schlimm genug ist, aber fast noch schlimmer sind die bloß graduellen Abweichungen vom Gedanken, denn davon gibt es natürlich viele, man möchte sagen, es gibt davon eine unendliche Menge - und vom Gegenteil, davon gibt es wenigstens nur eins - was also zu einer unendlichen Menge an möglichen alternativen Gedanken zu dem einen Gedanken führt, den man grade zu fassen gemeint hat, und gerade jetzt stößt ihm das natürlich besonders auf, wo er sowieso schon aus so vielen Möglichkeiten besteht, die seine ganzen Teilchen mit großer Lust durchexerzieren und ausprobieren, aber er hat es ja unbedingt wissen wollen, wie das funktioniert mit dem quantenphysikalischen Phänomen und dazu muss einer schon bereit sein, sich in seine Quanten aufzulösen und muss das dann auch ein bisschen aushalten, so im kalten Wind der absoluten Freiheit. [...]"