Schrödingers kat er et tankeeksperiment om kvantefysik. Erwin Schrödinger foreslog det i 1935, som en reaktion på Københavns fortolkning af kvantefysikken.
Schrödinger skrev:
Man kan endda opstille helt latterlige sager. En kat er spærret inde i et stålkammer sammen med følgende anordning (som skal sikres mod direkte indblanding fra katten): i en Geigertæller er der en lillebitte smule radioaktivt stof, så lille, at måske i løbet af en time kun et af atomerne henfalder, men også, med lige så stor sandsynlighed, måske ingen; hvis det sker, udløses tællerøret, og gennem et relæ udløser det en hammer, der splintrer en lille kolbe med blegemiddel. Hvis man har overladt hele dette system til sig selv i en time, vil man sige, at katten stadig lever, hvis der i mellemtiden ikke er henfaldet noget atom. Hele systemets psi-funktion ville udtrykke dette ved at have den levende og den døde kat (undskyld udtrykket) blandet eller udsmurt i lige store dele i det.
Det er typisk for disse tilfælde, at en ubestemthed, der oprindeligt var begrænset til det atomare område, bliver forvandlet til en makroskopisk ubestemthed, som så kan opløses ved direkte observation. Det forhindrer os i så naivt at acceptere en “sløret model” til at repræsentere virkeligheden som gyldig. I sig selv ville den ikke indeholde noget uklart eller modstridende. Der er forskel på et rystet eller ufokuseret foto og et øjebliksbillede af skyer og tågebanker.
– Erwin Schrödinger, Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik (Den nuværende situation i kvantemekanikken), Naturwissenschaften
(oversat af John D. Trimmer i Proceedings of the American Philosophical Society)
Simpelt sagt sagde Schrödinger, at hvis man anbragte en kat og noget, der kunne dræbe katten (et radioaktivt atom) i en kasse og forseglede den, ville man ikke vide, om katten var død eller levende, før man åbnede kassen, således at indtil kassen blev åbnet, var katten (på en måde) både “død og levende”. Dette bruges til at repræsentere, hvordan videnskabelig teori fungerer. Ingen ved, om en videnskabelig teori er rigtig eller forkert, før den pågældende teori kan testes og bevises.
Fysik kan opdeles i to typer; klassisk fysik og kvantemekanik. Den klassiske fysik forklarer de fleste fysiske interaktioner, f.eks. hvorfor en bold hopper, når den falder ned. Den kan også bruges til at forudsige fysiske vekselvirkninger, som f.eks. hvad der vil ske, når man taber en bold. Der er dog nogle fysiske vekselvirkninger, som den ikke forklarer, f.eks. hvordan lys kan omdannes til elektricitet. Kvantemekanikken giver fysikerne en måde at forklare, hvorfor disse ting sker.
Københavnertolkningen bruges til at forklare, hvad der sker med den mindste del af et atom (en subatomar partikel) uden at se på den (observere den eller måle den). Matematik bruges til at vise, hvor sandsynligt det er, at der sker noget med partiklen. En partikel kan beskrives som værende 50 % sandsynlig for at være på ét sted på ét tidspunkt eller 50 % sandsynlig for at være på ét sted på et andet tidspunkt. Dette kunne også udtrykkes som et diagram (eller en bølgeform). Dette er meget praktisk, når man foretager kvantefysiske beregninger.
Den eneste måde at være 100 % sikker på at vide, hvor en partikel befinder sig, er imidlertid at observere den. Indtil man observerer den, siger Københavnsfortolkningen, at partiklen er der og er der ikke. Det er først når man observerer partiklen, at man ved, om den er der eller ej.
Mens dette giver mening i kvantefysikken, giver det ikke mening i den klassiske (den virkelige verdens) fysik.
Schrödinger ønskede at vise, at denne måde at tænke kvantemekanikken på ville føre til absurde situationer. Han udformede et tankeeksperiment.
En kat er placeret i et rum, der er adskilt fra omverdenen.
En Geigertæller, der tæller mængden af radioaktivt henfald, og en lille smule af et radioaktivt grundstof befinder sig i rummet.
I løbet af en time kan et af atomerne i det radioaktive stof henfalde (eller nedbrydes, fordi stoffet ikke er stabilt), eller også kan det ikke.
Hvis materialet går i stykker, vil det frigive en atomar partikel, som vil ramme geigertælleren, som vil frigive giftgas, som vil dræbe katten.
Spørgsmålet er nu: Er katten i live eller død ved udgangen af timen? Schrödinger siger, at i henhold til Københavnsfortolkningen er katten død og i live, så længe døren er lukket. Der er ingen måde at vide det på, før døren bliver åbnet. Men ved at åbne døren griber personen ind i eksperimentet. Personen og eksperimentet skal beskrives med henvisning til hinanden.
Ved at se på eksperimentet har personen påvirket eksperimentet, og derfor giver det måske ikke det rigtige svar.