Wigners Freund

Wigners Freund ist ein Gedankenexperiment des Nobelpreisträgers Eugene Wigner aus dem Jahr 1961, das Schrödingers Katze um eine Stufe eskaliert. Die Anordnung: Wigners Freund befindet sich im Labor und misst den Spin eines Teilchens (ergebnis: auf oder ab). Wigner selbst steht draußen und hat keinen Zugang zum Labor.

Aus Sicht des Freundes kollabiert die Wellenfunktion bei der Messung: Er sieht ein eindeutiges Ergebnis (z.B. Spin auf) und die Katze ist definitiv lebendig oder tot. Aus Sicht von Wigner, der das Labor nicht betreten hat, befindet sich das gesamte System (Teilchen plus Freund plus Messgerät) noch in einer Superposition. Für Wigner hat der Freund gleichzeitig Spin auf und Spin ab gemessen.

Das Problem ist fundamental: Wann genau findet der Kollaps statt? Bei der Messung des Freundes oder erst wenn Wigner nachfragt? Wigner selbst schlug vor, dass Bewusstsein den Kollaps verursacht, eine Position, die heute von den meisten Physikern abgelehnt wird. Die Viele-Welten-Interpretation löst das Problem, indem sie den Kollaps ganz abschafft: Es gibt einfach zwei Zweige des Universums.

Das Gedankenexperiment wurde 2019 von Massimiliano Proietti und Kollegen an der Heriot-Watt University in Edinburgh erstmals experimentell umgesetzt (mit Photonen statt Menschen). Das Ergebnis bestätigte, dass zwei Beobachter tatsächlich widersprüchliche, aber gleichermaßen gültige Fakten über dasselbe Quantensystem haben können. Die Objektivität der physikalischen Realität steht damit in Frage.

Das Experiment von Daniela Frauchiger und Renato Renner (2018, ETH Zürich) verschärfte das Problem weiter: Sie zeigten, dass eine konsistente Anwendung der Quantenmechanik auf Beobachter zu logischen Widersprüchen führt, wenn man gleichzeitig annimmt, dass Messungen eindeutige Ergebnisse haben und dass die Quantenmechanik universell gültig ist.

In der Science-Fiction wird das Beobachterproblem in Greg Egans Quarantine (1992) am radikalsten behandelt: Menschliche Beobachter können Wellenfunktionen bewusst kollabieren, was das gesamte Universum verändert.