Gedankenexperiment
Ein Gedankenexperiment ist ein gedankliches Hilfsmittel, um bestimmte Theorien zu untermauern, zu widerlegen, zu veranschaulichen oder weiter zu denken. Es wird dabei gedanklich eine Situation konstruiert, die so real nicht oder nur sehr schwer herzustellen ist (z.B. eine Reise mit annähernd Lichtgeschwindigkeit). Sodann malt man sich im Geiste aus, welche Folgen sich aus dieser Situation ergeben, wenn man die Theorie auf die Situation anwendet. Gewissermaßen wird also ein Experiment in Gedanken simuliert. Ein Gedankenexperiment ist jedoch kein Experiment im eigentlichen Sinne. Letzters beleuchtet Theorien durch empirsche Anschauung von außen, ein Gedankenexperiment jedoch ist jedoch innerhalb der Theorie gefangen, der empirische Aspekt fehlt.
Dennoch sind inzwischen einige Gedankenexperimente, die zu der Zeit, als sie erdacht wurden, nicht realisierbar waren, heute in echten Experimenten durchführbar. So wurde zum Beispiel der emprische Nachweis erbracht, dass Uhren abhängig von der relativen Geschwindigkeit, mit der sie bewegt werden, unterschiedlich schnell gehen. Andere Gedankenexperimente haben sich später als prinzipiell nicht durchführbar herausgestellt, so ist heutzutage zum Beispiel bekannt, dass der Maxwellsche Dämon prinzipiell nicht funktioniert. Zu dem Zeitpunkt als das Gedankenexperiment erdacht wurde, war aber auch noch nichts über die Quantenmechanik bekannt.
Gedankenexperimente spielen insbesondere in der theoretischen Physik eine wichtige Rolle. Vor allem die von Albert Einstein gefundene Spezielle Relativitätstheorie macht reichlich Gebrauch von Gedankenexperimenten.
Beliebt sind Gedankenexperimente besonders, um zu prüfen ob eine Theorie zu paradoxen Situationen führt, zum Beispiel Schrödingers Katze, was normalerweise als Beleg für die (mindestens) Unvollständigkeit einer Theorie gewertet wird.
Bekannte Gedankenexperimente sind
- EPR-Paradoxon (Quantenmechanik) (inzwischen experimentell durchgeführt)
- Schrödingers Katze (Quantenmechanik) - wirft interessante Fragen zum quantenmechanischen Meßprozess auf
- Maxwellscher Dämon - versucht, den 2. Hauptsatz der Thermodynamik anzugreifen
- Zwillingsparadoxon (SRT)