Wetenschap toetst met experimenten de feiten, filosofie toetst met experimenten het denken.
Stel je voor!
Kun je de wereld veranderen door deze alleen maar waar te nemen? Sommige kwantumwetenschappers denken van wel. In het begin van de twintigste eeuw ontdekten zij iets vreemds. Berekeningen lieten zien dat kwantumdeeltjes – zoals atomen of elektroden – zich in twee tegengestelde toestanden tegelijk kunnen bevinden. Een deeltje kan bijvoorbeeld op hetzelfde moment wel én niet elektrisch geladen zijn. Of het kan zich op hetzelfde moment op plek A én plek B bevinden. Toch kun je zo’n ‘dubbele toestand’ nooit waarnemen: meet je bijvoorbeeld de plek van een deeltje, dan geeft die meting óf plek A, óf plek B aan.
Nu komt het gekke. Stel dat je hebt gemeten dat een deeltje met een dubbele positie op plek A is. Je zou verwachten dat de volgende meting wellicht laat zien dat het deeltje op plek B is – het bevindt zich immers op twee plekken tegelijkertijd. Maar dat is niet zo: vanaf het moment dat je het deeltje hebt gemeten, bevindt het zich voor altijd op plek A.
Hoe kan dat? Een groep wetenschappers uit Kopenhagen kwam in 1927 met een prikkelend antwoord. Het deeltje, schreven zij, bevond zich eerst op twee plekken tegelijkertijd, maar de meting dwong het als het ware om een definitieve beslissing te nemen. De waarnemer bepaalt dus de staat van het waargenomene.
Onzin, vond de Oostenrijkse natuurkundige Erwin Schrödinger. Hij kwam met een gedachte-experiment. Stel nu, schreef hij, dat je een kat opsluit in een doos, samen met een radioactief atoom. De kans dat dit atoom binnen een uur vervalt is precies 50 procent. Als het atoom vervalt, zal de kat door een ingenieus mechanisme gedood worden.
Zolang niemand in de doos kijkt, is het atoom volgens de Kopenhaagse interpretatie zowel vervallen als niet vervallen. Maar dat betekent ook dat de kat in die periode zowel dood als levend is. Pas als je de doos opent, neemt het atoom – en dus de kat – een definitieve toestand aan. Mocht je een dode kat in de doos zien, dan betekent dat dat jij hem hebt gedood door in de doos te kijken. En dat, vond Schrödinger, is absurd.
Echt?!
Schrödinger vond dat de Kopenhaagse wetenschappers te veel nadruk legden op de rol van de waarnemer. Volgens hem bevindt een deeltje zich al vóór het wordt gemeten in één toestand. Dat we denken dat het zich eerst in twee toestanden tegelijkertijd bevindt, wijst volgens Schrödinger op een fout in de kwantummechanica. Toch zijn veel kwantumwetenschappers nog steeds overtuigd van de Kopenhaagse interpretatie. Maar als een waarnemer het deeltje dwingt om een positie in te nemen, wat telt dan precies als waarneming? Een bewuste meting? Dan is de waarnemer degene die de doos openmaakt. Of telt elke interactie van het deeltje met een levend wezen als waarneming? Dan is de waarnemer misschien wel de kat.
