Er zijn termen uit de exacte wetenschap die een eigen leven gaan leiden. Die zich losweken uit hun oorspronkelijke context en in gepopulariseerde vorm verdergaan. Zo zijn er op het gemiddelde verjaardagsfeestje niet veel mensen die je de fijne kneepjes kunnen uitleggen van Einsteins speciale relativiteitstheorie. Maar op datzelfde feestje kent zowat iedereen de vergelijking E=mc2.
En zo kom ik bij een kat. Die van Schrödinger. Je hebt misschien al wel eens van hem gehoord. Als je online een beetje rondsnuffelt (hondenmetafoor, sorry) ontdek je al snel dat dit beestje niet voor de poes is. Talloze plaatjes, cartoons en filmpjes zijn er. Muziek en boeken, ook. En hij heeft gefigureerd in tv-series van West Wing tot House M.D., van CSI tot Numb3rs.
Voor oude én nieuwe vrienden doe ik even een stapje terug naar de eerste decennia van de twintigste eeuw. Toen waren fysici net begonnen om de regels van de kwantummechanica – de beschrijving van het gedrag van de allerkleinste deeltjes, die zich niet houden aan de wetten van de klassieke natuurkunde – met elkaar uit te vechten. Een van de betwiste punten was (en is) de rol van de waarneming, de meting: beïnvloedt het waarnemen het waargenomene?
Een van de stromingen in de kwantumfysica, de zogenaamde Kopenhaagse interpretatie, zegt dat een ongeobserveerd deeltje zich in een staat van “superpositie” bevindt. Heel kort door de bocht betekent dit dat alle mogelijke eigenschappen van dat deeltje tegelijk bestaan, totdat het waargenomen wordt. Om de problemen met deze interpretatie tastbaar te maken, stelde de Oostenrijkse natuurkundige Erwin Schrödinger (1887−1961) het volgende gedachte-experiment voor.
Stop een kat in een doos, samen met een flesje gif, een geigerteller en een klein beetje radioactief materiaal. Als er een radioactief deeltje vervalt (spontaan verandert in een ander atoom), meet de geigerteller dat en gaat er een hamertje af dat de giffles openbreekt, waardoor de kat sterft. Na een uur is de kans dat er een atoom is vervallen even groot als de kans dat dat niet is gebeurd.
Vraag: is de kat na dat uur levend of dood? Volgens de Kopenhaagse interpretatie is dat radioactieve deeltje – totdat het waargenomen wordt – in superpositie: het is wel én niet vervallen. Maar dan is die kat dus tegelijkertijd én levend én dood. En dat, zei Schrödinger, is absurd.
Welke theorie uiteindelijk ook zal prevaleren (daar zijn ze nog lang niet uit), deze snoezepoes heeft zijn reputatie al gevestigd. Schrödingers kat is een symbool geworden van alles wat men niet kan kennen totdat het waargenomen is. Hij is de vleesgeworden onzekerheid. En dat is geen kattenpis.
Of juist wel, natuurlijk.