Kuantum fiziğine göre radyoaktif bir atomu yalnız başına bırakırsanız, atom bir süre sonra bozunmuş ve bozunmamış durumlarının üst üste gelmesiyle oluşan yeni bir duruma girer. Doğal olarak burada ilk aşamada çekirdeğin bozunmamış durumda bulunması olasılığı daha fazladır, ama bu olasılık zaman geçtikçe azalır. Çekirdeğin yarı ömrü kadar süre sonra, üst üste gelmiş durumda bozunmuş durumun olasılığıyla bozunmamış durumun olasılığı eşit olur. Yarı ömrün birkaç katı kadar uzun bir süre beklendiğinde ise çekirdek, büyük olasılıkla bozunmuş durumda, çok küçük bir olasılıkla da bozunmamış durumda bulunur. Burada önemli olan özellik, ilk an dışında, her zaman için çekirdeğin durumunun iki durumun üst üste gelmesiyle oluşması, yani aynı anda hem bozunmamış hem de bozunmuş bulunabilmesi.

Schrödinger'in tasarladığı deneyde, bir kedi çevresinden mükemmel bir biçimde yalıtılmış bir kutunun içine yarı ömrü bir saat kadar olan bir atom ve diğer birtakım aletlerle beraber konur. Schrödinger, radyoaktif çekirdeğin kendiliğinden üst üste gelmiş durumlara girdiği gerçeğini kullanarak bir kediyi de üst üste gelmiş durumlara sokabileceğini söylüyor. Kutu içinde bir dedektör, çekirdek bozunduğunda ortaya çıkan ışımayı algılar algılamaz bağlı bulunduğu bir çekici harekete geçirir. Çekiç, içi siyanür dolu bir şişeyi kırarak kedinin ölümüne neden olur. Fakat atom bozunmazsa, dedektör gerekli sinyali çekice gönderemez ve kedi yaşamaya devam eder. Atomik olayların makroskopik cisimler üzerinde böylesine büyük etkisinin olmasını garantiledikten sonra, tıpki bozunan çekirdek gibi kedi de, canlı ve ölü olduğu durumların üst üste gelmesiyle oluşan yeni bir duruma girer. Örneğin bir saat kadar sonra, eşit olasılıklarla kedi hem ölü, hem de canlı olacaktır. Makroskopik cisimlerin, hatta canlıların böyle durumlara sokulup sokulamayacağı sorusu uzun yıllar insanları meşgul etti. Kuantum fiziğinin değişik yorumları, bu soruya değişik yanıtlar verdi. Genel düşünce, makroskopik cisimlerin bazı özelliklerinden dolayı kuantum olaylarının bu cisimlerde görülmeyeceği yolunda oluştu.

Kedinin ölü+diri olduğu nasıl anlaşılır?

Kedinin durumunu merak eden deneyci, kapağı açtığındaysa daha garip bir şey olur. Kapağı açma ve kediyi görme bir çeşit "ölçme" işlemidir. Kuantum fiziğinin standart yorumuna göre de ölçme sonunda her fiziksel sistemin durumu, ölçülen şeyin niteliğine göre bir "çökme" yaşar. Örneğin, birçok noktada aynı anda bulunan bir elektronun yeri ölçüldüğünde, elektron bulunduğu bu yerlerden birinde ortaya çıkar. Ölçme işlemi, çoklu konumların üst üste gelmesiyle oluşan durumu, elektronun tek bir noktada bulunduğu duruma çöktürmüştür. Kutudaki kedide de aynı şey olur. Kedinin durumu, ya canlı olduğu ya da ölü olduğu duruma bir çökme yaşar. Dolayısıyla deneyci kediyi, alışık olduğu biçimde, ölü ya da diri olarak görür. Hiçbir şekilde, deneycinin üst üste gelmiş durumu birinci elden gözlemlemesi olanağı yoktur. Peki, deneyci kedinin kutu içinde üst üste gelmiş durumda olduğundan nasıl emin olabilir? Lukens ekibi bu problemin üstesinden gelmiş: özetle başka bir şey ölçerek.

Kutu çevresiyle etkileşiyorsa ne olur?

Peki deneyci kapağı açmadan kedinin durumu hakkında bilgi sahibi olabilir mi? Örneğin, kutu henüz kapalı iken içinden cam kırılmasına benzer bir ses gelmişse, deneyci bundan kedinin kesinlikle ölü olduğu sonucunu rahatlıkla çıkarabilir. Bu durumda kutunun kapağını açtığında kediyi kesinlikle ölü olarak görecektir. Bir anlamda kutu içinden ses gelmesi, tıpkı kutunun kapağının açılması gibi bir ölçme işlemidir. Ha kediyi ölü gibi yerde yatarken görmüşsünüz, ha onu öldüreceği kesin zehir şişesinin kırıldığını duymuşsunuz. Her ikisinde de deneyci aynı sonucu çıkaracağı için, her ikisi de kedinin durumunun çökmesi anlamını taşır.

Benzer şekilde, eğer kutu ses geçiriyorsa ve deney süresince kutu içinden herhangi bir ses gelmemişse, deneyci kedinin hayatta olacağından emin olabilir. Kapağı açtığında kedi kesinlikle hayatta bulunacaktır. Dolayısıyla, Schrödinger'in kedisi deneyini yapmak isteyenler kutunun içiyle dışı arasındaki tüm etkileşimi kesmek zorundalar. Caldeiro ve Leggett, ancak bu durumda kutudaki kedinin durumunun, kuantum fiziğine göre gelişmesinin mümkün olduğunu söylüyorlar.