Schrödingers katt är ett tankeexperiment om kvantfysik. Erwin Schrödinger föreslog det 1935, som en reaktion på Köpenhamnstolkningen av kvantfysiken.
Schrödinger skrev:
Man kan till och med ställa upp helt löjliga fall. En katt låses in i en stålkammare tillsammans med följande anordning (som måste säkras mot direkta störningar från katten): i en Geigerräknare finns en liten bit radioaktiv substans, så liten att kanske bara en av atomerna sönderfaller under loppet av en timme, men också, med lika stor sannolikhet, kanske ingen; om det sker, urladdas räknarröret och genom ett relä utlöser det en hammare som slår sönder en liten kolv med cyanväte. Om man har lämnat hela detta system åt sig självt i en timme skulle man säga att katten fortfarande lever om ingen atom under tiden har sönderfallit. Hela systemets psi-funktion skulle uttrycka detta genom att i det ha den levande och den döda katten (ursäkta uttrycket) blandade eller utsmetade i lika delar.
Det är typiskt för dessa fall att en obestämdhet som ursprungligen var begränsad till den atomära domänen förvandlas till en makroskopisk obestämdhet, som sedan kan lösas genom direkt observation. Detta hindrar oss från att så naivt acceptera en ”suddig modell” för att representera verkligheten som giltig. I sig själv skulle den inte förkroppsliga något oklart eller motsägelsefullt. Det finns en skillnad mellan ett skakigt eller oskarpt foto och en ögonblicksbild av moln och dimbankar.
– Erwin Schrödinger, Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik (Den nuvarande situationen inom kvantmekaniken), Naturwissenschaften
(översatt av John D. Trimmer i Proceedings of the American Philosophical Society)
Enklare uttryckt hävdade Schrödinger att om man placerar en katt och något som skulle kunna döda katten (en radioaktiv atom) i en låda och förseglar den, så skulle man inte veta om katten var död eller levande förrän man öppnade lådan, så tills lådan öppnades var katten (i en mening) både ”död och levande”. Detta används för att visa hur vetenskaplig teori fungerar. Ingen vet om en vetenskaplig teori är rätt eller fel förrän teorin kan testas och bevisas.
Fysik kan delas in i två typer; klassisk fysik och kvantmekanik. Klassisk fysik förklarar de flesta fysiska interaktioner, till exempel varför en boll studsar när den faller. Den kan också användas för att förutsäga fysiska interaktioner, till exempel vad som kommer att hända när man släpper en boll. Det finns dock vissa fysiska interaktioner som den inte förklarar, till exempel hur ljus kan omvandlas till elektricitet. Kvantmekaniken är ett sätt för fysikerna att förklara varför dessa saker händer.
Köpenhamnstolkningen används för att förklara vad som händer med den minsta delen av en atom (en subatomär partikel) utan att titta på den (observera den eller mäta den). Matematik används för att visa hur sannolikt det är att något händer med partikeln. En partikel kan beskrivas som att det är 50 % troligt att den befinner sig på en plats vid en viss tidpunkt eller 50 % troligt att den befinner sig på en plats vid en annan tidpunkt. Detta kan också uttryckas som ett diagram (eller en vågform). Detta är mycket praktiskt när man gör kvantfysikaliska beräkningar.
Det enda sättet att vara 100 procent säker på var en partikel befinner sig är dock att observera den. Fram till dess att du observerar den säger Köpenhamnstolkningen att partikeln finns där och inte finns där. Det är först när du observerar partikeln som du vet om den är där eller inte.
Och även om detta är vettigt inom kvantfysiken, är det inte vettigt inom den klassiska fysiken (den verkliga världen).
Schrödinger ville visa att detta sätt att tänka på kvantmekaniken skulle leda till absurda situationer. Han utformade ett tankeexperiment.
En katt placeras i ett rum som är avskilt från omvärlden.
En Geigerräknare som räknar mängden radioaktivt sönderfall och lite av ett radioaktivt grundämne finns i rummet.
Inom en timme kan en av atomerna i det radioaktiva ämnet sönderfalla (eller brytas ner eftersom ämnet inte är stabilt), eller inte.
Om materialet bryts ner kommer det att frigöra en atompartikel, som kommer att träffa geigermätaren, som kommer att frigöra giftgas, som kommer att döda katten.
Frågan är nu: är katten vid slutet av timmen levande eller död? Schrödinger säger att enligt Köpenhamnstolkningen är katten död och levande så länge dörren är stängd. Det finns inget sätt att veta förrän dörren öppnas. Men genom att öppna dörren stör personen experimentet. Personen och experimentet måste beskrivas med hänvisning till varandra.
Då personen tittar på experimentet har personen påverkat experimentet, därför kanske det inte ger oss det rätta svaret.