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"Katze Q" heißt die neue Physik-Spiel-App, die von einem Zusammenschluss von Forschern der Uni Würzburg und der TU Dresden entwickelt wurde.

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    Rätsel mit halb toter Katze: Würzburger an Physik-App beteiligt

    Das Gedankenexperiment von "Schrödingers Katze" kennen wohl auch viele Nicht-Physiker. Jetzt ist es auch die Grundlage für eine Spiele-App: "Katze Q". Aufgebaut wie ein Escape-Spiel soll es Kindern und Jugendlichen Quantenphysik vermitteln.

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    Von
    • Julia Dechet

    Anna hat eine Kiste gefunden, auf die ein "Q" gemalt ist. Das Mädchen ist sich unsicher, ob es diese Kiste öffnen soll – schließlich ist sie die Ur-Enkelin des Nobelpreisträgers Erwin Schrödinger. Dessen wohl bekanntestes Experiment dreht sich vereinfacht gesagt um eine Katze in einer Kiste und der Frage, ob die Katze tot oder lebendig ist.

    Anna beschließt, die Kiste dem Spieler oder der Spielerin zu geben – denn sie trägt zwar den Vornamen der echten Ur-Enkelin von Erwin Schrödinger, ist aber eine Figur in einer App. Genauer gesagt in der neuen Physik-Spiele-App "Katze Q".

    Physik mit Rätseln spielerisch vermitteln

    Entwickelt wurde "Katze Q" von einem Zusammenschluss von Würzburger und Dresdner Forschern, dem Exzellenzcluster "ct.qmat". Die App entstand aus der Frage: Wie kann topologische Quantenphysik spielerisch vermittelt werden?

    Eine Frage, die sich die Entwickler vor fast genau einem Jahr gestellt haben. Durch das Spiel mit mehr als 20 Rätseln führt eine halb tote Katze – in Anlehnung an das physikalische Gedankenexperiment des Nobelpreisträgers Erwin Schrödinger. Die Rätsel sind laut Philipp Stollenmayer am klassischen "Escape-Game" orientiert. Er hat die App designt und als Spieleentwickler schon mehrere Preise bekommen – unter anderem den Apple Design Award 2020.

    Zielgruppe: Kinder und Jugendliche ab elf Jahren

    Zielgruppe der App sind Kinder und Jugendliche ab elf Jahren, vor allem aber auch Mädchen – denn die Entwickler erhoffen sich dadurch auch Nachwuchsgewinnung. "Physik gehört zu den Fächern, in denen der Frauenanteil noch bedauerlicherweise nicht so hoch ist, wie er sein sollte", sagt Prof. Ralph Claessen von der Uni Würzburg. Die Forscher möchten den jungen Menschen zeigen, "dass die Quantenphysik ein spannendes und zukunftsträchtiges Feld ist". Eine App sei eine nachhaltige Lösung dafür, da das Spiel kein einmaliges Event ist, wie etwa ein Girls Day oder ein Tag der offenen Tür.

    Inhalte und "Kittypedia" in kindgerechter Sprache

    Inhaltlich ist das Spiel eine Mischung aus grundlegenden Dingen der Quantenmechanik und, so sagt Ralph Claessen, "aus Dingen, die in unserer täglichen Forschungsarbeit eine Rolle spielen, die darauf aufbauen." Die Inhalte wurden laut Claessen, der auch der Würzburger Sprecher von ct.qmat ist, in einer kindgerechten Sprache erklärt – also ohne Mathematik und ohne Fachausdrücke. "Ich denke mal, wir als Wissenschaftler haben da fast genauso viel gelernt wie umgekehrt hoffentlich die Kinder etwas über Physik mitnehmen", sagt Claessen.

    Neben den Rätseln können die Spieler auch auf eine Art Erklär-Datenbank namens "Kittypedia" zugreifen. Dort werden die physikalischen Phänomene, die im Spiel thematisiert werden, noch ausführlicher behandelt.

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    Bildrechte: Philipp Stollenmayer/ct.qmat

    Neben den Rätseln können die Spieler der App auch auf eine Erklär-Datenbank namens "Kittypedia" zugreifen.

    Wissenschaftler beantworten Fragen in YouTube-Format

    Außerdem haben die Spieler der App die Möglichkeit, Fragen an "richtige Wissenschaftler" zu stellen, wie Ralph Claessen erklärt. "Diese Fragen möchten wir monatlich einsammeln und dann entsprechende YouTube-Videos produzieren, in denen die Fragen beantwortet werden", so der Professor.

    Nachfahren von Erwin Schrödinger als Schirmherren

    Schirmherren der App sind der Enkel und die Ur-Enkelin von Erwin Schrödinger, Leonhard und Anna Braunizer – die sich zur Online-Pressekonferenz aus ihrem Wohnort in Kanada zugeschaltet haben. Leonhard Braunizer sagte in der Pressekonferenz, dass sich sein Großvater sicher über das Spiel gefreut hätte: "Sein Wunsch war immer, dass seine Materie kein Privatbesitz ist, sondern sie sollte für jeden da sein, der sich dafür interessiert."

    Die App ist kostenlos, ohne Werbung und wird am 13. Oktober 2021 weltweit veröffentlicht – in den Sprachen Deutsch ("Katze Q") und Englisch ("Kitty Q").

    💡 Was ist das Gedankenexperiment "Schrödingers Katze"?

    Erwin Schrödinger gilt als einer der Väter der Quantenmechanik und hat 1933 den Nobelpreis für Physik erhalten. Sein wohl bekanntestes Experiment dreht sich um eine Katze und soll das physikalische Überlagerungsprinzip veranschaulichen:

    Eine Katze wird in eine Kiste gesperrt – zusammen mit einer Apparatur, die aus einem radioaktiven Atom und einer Ampulle mit Gift besteht. Wenn das Atom zerfällt, wird das Gift freigesetzt und die Katze stirbt. Der radioaktive Zerfall ist ein Zufalls-Prozess, man weiß also keinen genauen Zeitpunkt. Nach einer Weile weiß also niemand: Ist die Katze noch lebendig oder ist sie schon tot?

    Ein zentrales Prinzip der Quantenmechanik, das Schrödinger so demonstrieren wollte, sagt: Solange man nicht nachgesehen hat, ist die Katze gleichzeitig lebendig und tot.

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