Ein Gedankenexperiment ist ein Experiment, das im Bereich der Vorstellungskraft und nicht in einem Labor durchgeführt wird. Gedankenexperimente dienen dazu, Ideen, Theorien und Hypothesen zu testen, die zumindest mit aktuellen wissenschaftlichen Geräten physikalisch nicht überprüft werden können. Gedankenexperimente werden nicht nur in einigen Zweigen der theoretischen Wissenschaften verwendet, sondern auch in Bereichen wie der Philosophie, wo Menschen oft komplexe Themen erforschen, die empirisch nicht überprüft oder beobachtet werden können.
Das wohl bekannteste Gedankenexperiment ist das von Schrödingers Katze, mit dem ein Konzept der Quantenunbestimmtheit illustriert wird. In diesem Gedankenexperiment stellt man sich eine Katze in einer Kiste mit einem Giftfläschchen und einem einzelnen radioaktiven Atom vor, das mit einer Wahrscheinlichkeit von 50 % zerfällt und das Fläschchen auslöst, wodurch die Katze stirbt. In diesem Gedankenexperiment gilt die Katze vor dem Öffnen der Kiste als lebendig und tot, weil man nicht wissen kann, was sich in der Kiste befindet.
Während Schrödingers Katze ein grausiges Beispiel für ein Gedankenexperiment ist, wirft sie ein interessantes Rätsel auf. Nach den gegenwärtigen physikalischen Gesetzen, wie sie verstanden werden, kann etwas nicht gleichzeitig lebendig und tot sein. In diesem Gedankenexperiment wird jedoch die Möglichkeit eines solchen Zustands anschaulich veranschaulicht und damit die Tür zu einer völlig neuen Betrachtung der Physik geöffnet.
Gedankenexperimente sind seit dem 1800. Jahrhundert weit verbreitet, obwohl Forscher und Philosophen in früheren Jahrhunderten den Grundstein gelegt haben. Ein Gedankenexperiment kann verwendet werden, um eine akzeptierte Idee in Frage zu stellen, das Ergebnis einer gegebenen Hypothese zu erforschen, über Physik oder andere Wissenschaftszweige auf neue Weise nachzudenken oder die Grenzen einer theoretischen Hypothese zu testen. Viele bekannte Forscher haben Gedankenexperimente in ihrer Arbeit verwendet, und Gedankenexperimente haben zu sehr berühmten Durchbrüchen in den Wissenschaften geführt, wie Einsteins Relativitätstheorie.
Wenn jemand ein Gedankenexperiment durchführt, werden die Grenzen des Geistes und der Vorstellungskraft bis an ihre Grenzen getestet. Es ist oft notwendig, den Unglauben aufzuheben oder intuitive Sprünge zu machen, zwei Dinge, die normalerweise in den Wissenschaften nicht gefördert werden. Die Fähigkeit, durch ein Gedankenexperiment über den Tellerrand hinauszudenken, kann für Menschen in den theoretischen Wissenschaften von entscheidender Bedeutung sein, da sie ungewöhnliche Denkweisen fördert, die verwendet werden können, um radikale und manchmal äußerst faszinierende Ideen voranzutreiben.