Ich kriege oft Post von Schülerinnen und Schülern, die an naturwissenschaftlichen Projekten arbeiten und Fragen dazu an mich haben. Drei Themen dominieren ihr Interesse: Das Terraforming des Mars, die Frage nach außerirdischem Leben und Paralleluniversen. Fragen also, die nicht nur in der Popkultur weit verbreitet sind, sondern durchaus auch eine wissenschaftliche Grundlage haben.

Mit Terraforming und Aliens kann man sich noch weitgehend ohne komplexe Mathematik beschäftigen; will man aber in die Tiefen der Paralleluniversen eindringen, geht das nicht mehr so einfach. Hier dreht sich alles um diese Formel:

Laden... © Florian Freistetter (Ausschnitt) Schrödinger-Gleichung

Das ist die berühmte Schrödingergleichung – und sie im Detail zu erklären würde den Rahmen dieser Kolumne deutlich sprengen. Vereinfacht gesagt, beschreibt sie die zeitliche Veränderung des quantenmechanischen Zustands eines Systems. Seit der österreichische Physiker Erwin Schrödinger sie im Jahr 1926 das erste Mal aufgestellt hat, wird sie äußerst erfolgreich eingesetzt, um das Verhalten von Atomen, Molekülen und anderen Teilchen zu beschreiben. Sie ist das Fundament der Quantenmechanik, und aus ihr sind unzählige praktische Anwendungen erwachsen.

Trotzdem sind wir immer noch nicht absolut sicher, dass wir sie auch verstanden haben. Zentral für die Gleichung ist die so genannte »Wellenfunktion« (dargestellt durch das Symbol Ψ). Betrachtet man etwa ein Elektron aus quantenmechanischer Sicht, dann gibt seine Wellenfunktion die Wahrscheinlichkeit an, mit der man es bei einer Messung an einem bestimmten Ort finden kann. Vor der Messung ist der Aufenthaltsort unbestimmt; danach aber zu 100 Prozent sicher. Was dazwischen passiert nennt, man nach der »Kopenhagener Deutung« der Quantenmechanik den Kollaps der Wellenfunktion. Nur ist der eigentlich in Schrödingers Gleichung nicht vorgesehen.