Die Viele-Welten-Theorie der Quantenmechanik geht davon aus, dass sich das Universum für jedes mögliche Ergebnis einer gegebenen Handlung aufspaltet, um sich jeder dieser Möglichkeiten anzupassen. Diese Theorie nimmt den Beobachter aus der Gleichung heraus. Wir sind nicht mehr in der Lage, den Ausgang eines Ereignisses durch bloße Beobachtung zu beeinflussen, wie es die Heisenbergsche Unschärferelation besagt.
Die Viele-Welten-Theorie stellt jedoch eine weithin akzeptierte Theorie der Quantenmechanik auf den Kopf. Und im unvorhersehbaren Quantenuniversum bedeutet das wirklich etwas.
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Für den größten Teil des letzten Jahrhunderts war die Kopenhagener Deutung die am meisten akzeptierte Erklärung dafür, warum ein und dasselbe Quantenteilchen sich auf unterschiedliche Weise verhalten kann. Obwohl sie in letzter Zeit von der Viele-Welten-Interpretation verdrängt wird, gehen viele Quantenphysiker immer noch davon aus, dass die Kopenhagener Deutung korrekt ist. Die Kopenhagener Deutung wurde erstmals 1920 von dem Physiker Niels Bohr formuliert. Sie besagt, dass ein Quantenteilchen nicht in dem einen oder anderen Zustand existiert, sondern in allen seinen möglichen Zuständen gleichzeitig. Nur wenn wir seinen Zustand beobachten, ist ein Quantenteilchen im Wesentlichen gezwungen, eine Wahrscheinlichkeit zu wählen, und das ist der Zustand, den wir beobachten. Da es jedes Mal in einen anderen beobachtbaren Zustand gezwungen werden kann, erklärt dies, warum sich ein Quantenteilchen erratisch verhält.
Dieser Zustand, in dem alle möglichen Zustände gleichzeitig existieren, wird als kohärente Superposition eines Objekts bezeichnet. Die Summe aller möglichen Zustände, in denen ein Objekt existieren kann – zum Beispiel in Wellen- oder Teilchenform für Photonen, die sich gleichzeitig in beide Richtungen ausbreiten – bildet die Wellenfunktion des Objekts. Wenn wir ein Objekt beobachten, bricht die Überlagerung zusammen und das Objekt wird in einen der Zustände seiner Wellenfunktion gezwungen.
Bohrs Kopenhagener Deutung der Quantenmechanik wurde theoretisch durch ein berühmt gewordenes Gedankenexperiment mit einer Katze und einem Kasten bewiesen. Es heißt Schrödingers Katze und wurde erstmals 1935 von dem Wiener Physiker Erwin Schrödinger vorgestellt.
In seinem theoretischen Experiment steckte Schrödinger seine Katze in eine Kiste, zusammen mit etwas radioaktivem Material und einem Geigerzähler – einem Gerät zum Nachweis von Strahlung. Der Geigerzähler war so konstruiert, dass er, wenn er den Zerfall des radioaktiven Materials wahrnahm, einen Hammer auslöste, der bereit war, eine Flasche mit Blausäure zu zerbrechen, die, wenn sie freigesetzt würde, die Katze töten würde.
Um jede Gewissheit über das Schicksal der Katze auszuschließen, sollte das Experiment innerhalb einer Stunde stattfinden, lange genug, damit ein Teil des radioaktiven Materials möglicherweise zerfallen konnte, aber kurz genug, damit es auch möglich war, dass keines zerfiel.
In Schrödingers Experiment wurde die Katze in der Kiste eingeschlossen. Während ihres Aufenthalts in der Kiste existierte die Katze in einem unbestimmbaren Zustand. Da sie nicht beobachtet werden konnte, ließ sich nicht sagen, ob die Katze lebendig oder tot war. Stattdessen existierte sie sowohl im Zustand des Lebens als auch des Todes. Das ist so etwas wie die Antwort der Quantenphysik auf die alte Zen-Frage: Wenn ein Baum im Wald fällt und niemand in der Nähe ist, um es zu hören, macht er dann ein Geräusch?
Da die Kopenhagener Deutung besagt, dass ein Objekt, wenn es beobachtet wird, gezwungen ist, den einen oder anderen Zustand einzunehmen, funktioniert das Quantenselbstmord-Experiment nicht nach dieser Theorie. Da die Richtung des Quarks, die durch den Abzug gemessen wird, beobachtet werden kann, wird das Quark schließlich gezwungen sein, die Richtung im Uhrzeigersinn einzunehmen, die die Waffe abfeuert und den Mann tötet.
Aber ist das alles nicht einfach nur dumm? Bringen uns diese Gedankenexperimente und Quanteninterpretationen wirklich etwas? Im nächsten Abschnitt werden wir uns einige der möglichen Auswirkungen dieser Ideen ansehen.