Schrödingers Katze springt doch nicht zufällig

Bisher ging man davon aus, dass Quantensprünge in Atomen völlig unberechenbar seien. Neue Erkenntnisse zeigen: Schrödingers Katze springt doch nicht zufällig.

Das Wichtigste in Kürze

Die Entwicklung eines Quantensprungs ist vorhersehbar und verläuft nicht zufällig.
Das zeigt ein Experiment der Universität New Haven.
Bis anhin ging man davon aus, dass das nicht der Fall sei.

Ein Experiment zeigt: Anders als bisher angenommen, können Quantensprünge in Atomen vorhergesagt werden.

Bis ihr Zustand gemessen wird, können Atome mehrere Zustände zugleich aufweisen. Bei der Messung ändert sich der Quantenzustand sofort – wie im berühmten «Schrödingers Katze»-Gedankenexperiment. Das berichtet das Forschungsmagazin «Nature».

Dabei stellt man sich eine Katze vor, die zusammen mit einem instabilen Atomkern in einer verschlossenen Kiste sitzt. Durch die Strahlung wird das Tier schliesslich getötet. Die vorgeschlagene Schlussfolgerung des Physikers Erwin Schrödinger: Die Katze ist zugleich tot und lebendig, bis man dies prüft. Sie befindet sich also, wie das Atom, in mehreren Zuständen zugleich.

Sprung von Schrödingers Katze vorhersehbar

In der Theorie gibt es Anzeichen, dass es doch Vorzeichen für einen Quantensprung gibt. Diese theoretischen Modelle wurden von Zlatko Minev von der Yale University in New Haven und seine Kollegen untersucht.

Im Rahmen des Experiments verwendeten die Wissenschaftler ein Atom, das drei Energiezustände aufweisen kann. Durch Mikrowellen wurde es schliesslich angeregt, seinen Zustand zu wechseln. Später sprang es zurück in seine Normalverfassung, wobei es ein Photon aussendete.

Anhand der Daten aus den Mikrowellen und Photonen stellten die Forschenden schliesslich fest, dass Vorzeichen für einen Quantensprung existieren. Das Fazit: Quantensprünge sind tatsächlich zufällige und diskrete Ereignisse. Die Entwicklung eines Sprungs ist aber trotzdem vorhersehbar und verläuft nicht zufällig.