Würzburg

Wie Würzburger App-Entwickler mit einer Katze Quantenphysik erklären

Tot oder lebendig? Schrödingers Katze ist beides zugleich und soll physikinteressierte Kinder durch ein Escape-Game begleiten. Wie das funktioniert und was die App sonst noch kann.
Die Spiele-App 'Katze Q' vom Würzburger und Dresdener Exzellentcluster soll junge Menschen für Quantenphysik begeistern.
Foto: Tobias Ritz/ct.qmat | Die Spiele-App "Katze Q" vom Würzburger und Dresdener Exzellentcluster soll junge Menschen für Quantenphysik begeistern.

Wer die amerikanische Comedy-Serie "The big bang Theory" kennt, dem dürfte Schrödingers Katze ein Begriff sein. Für alle anderen hier eine kleine Nachhilfestunde: Eine Katze sitzt in einer verschlossenen Box. In dieser Box befindet sich zusätzlich ein instabiler Atomkern und eine Giftampulle. Zerfällt der instabile Atomkern, wird das Gift freigesetzt und die Katze stirbt. Der Zerfall eines Atomkerns ist zufällig. Ob die Katze tot oder lebendig ist, wird also erst klar, wenn die Box geöffnet wird. Bis dahin ist das Tier sowohl tot als auch lebendig.

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So funktioniert das berühmte Gedankenexperiment von Erwin Schrödinger. Der österreichische Physiker befasste sich zu Lebzeiten (1887-1961) mit dem Teilgebiet der Quantenphysik, die einen Ruf als abstrakte und wenig anschauliche Naturwissenschaft genießt. Um den Bereich der Wissenschaft leichter verständlich zu machen, hat Schrödinger das Gedankenexperiment aufgestellt.

App soll besonders junge Frauen für Physik begeistern

Die Idee haben nun auch das Exzellenzcluster ct.qmat der Universität Würzburg und Dresden aufgegriffen. Ihr Ziel: Mit einer App junge Menschen zwischen elf und 14 Jahren für die Quantenphysik zu begeistern. Vor allem Mädchen soll das Smartphone-Spiel ansprechen und ihr Interesse an der Physik wecken. "Physik gehört zu den Fächern, in denen der Frauenanteil noch bedauerlicherweise nicht so hoch ist, wie er sein sollte", sagt Ralph Claessen, der an der Universität Würzburg im Bereich der Experimentalphysik forscht und das Exzellenzcluster betreut. 

Ralph Claessen (links), Philipp Stollenmayer (mitte) und Matthias Vojta (rechts) haben gemeinsam an den Inhalten und am Design des Spiels getüftelt.
Foto: Tobias Ritz/ct.qmat | Ralph Claessen (links), Philipp Stollenmayer (mitte) und Matthias Vojta (rechts) haben gemeinsam an den Inhalten und am Design des Spiels getüftelt.

Mit dem Spiel soll sich das jetzt ändern. "Cat-Content kommt immer gut an", erklärt Philipp Stollenmayer, der junge Würzburger Designer der App. Das Spiel solle dabei helfen, "physikalische Prozesse, die zu klein und abstrakt sind, verständlich zu machen", so Stollenmeyer. Und auch die Ur-Enkelin des Nobelpreisträgers Erwin Schrödinger, Anna Braunizer, zeigt sich begeistert von der Idee. Aus diesem Grund habe sie ihren Namen gern der helfenden Spielfigur "Anna" geschenkt. "Als ich 14 Jahre alt war, sah ich ähnlich aus", freut sie sich, als sie bei der Vorstellung der Spiele-App aus Kanada, ihrer Heimat, zugeschaltet ist. 

Mit Anna und Schrödingers Katze die Welt der Quantenphysik entdecken

"Anna" findet eines Tages eine alte Box mit einem Q auf dem Dachboden. Sie ist unsicher, ob sie die Kiste öffnen soll. Als Ur-Enkelin des berühmten Nobelpreisträgers ist sie aber neugierig. Sie beschließt die Box weiterzugeben, an den Spieler oder die Spielerin. Und damit beginnt die Reise in die Welt der Quantenphysik für die Nutzerinnen und Nutzer der App. Das Ziel des Escape-Games ist es, wie der Name schon sagt, die Katze aus der Box zu befreien. "Ja, am Ende findet man raus, ob sie tot oder lebendig ist", verrät Claessen. 

In 20 spannenden Rätseln sollen junge Menschen Phänomene aus dem Zweig Wissenschaft vermittelt bekommen. "Wir haben nicht den Anspruch, Quantenphysik zu unterrichten, sondern das Feld interessant zu machen", erklärt Claessen. Für jedes gelöste Rätsel wird ein Zusatzspiel freigeschaltet, in dem Fragen an die Entwickler und Physikexperten gestellt werden können. Auch das sogenannte "Kittypedia" soll zum besseren Verständnis der dahinterstehenden physikalischen Phänomene beitragen. In einfacher Sprache sind dort die komplexen Zusammenhänge der Quantenphysik verständlich und kindgerecht erklärt. Das sei auch für die Entwickler der App, dem Exzellentcluster, eine Herausforderung gewesen. Zusammen hätten sie diese gut gemeistert und eine Frage auf die Antwort gefunden, wie man Quantenphysik interessant an junge Menschen vermitteln könne.

Die App ist für den Deutschen Kindersoftwarepreis TOMMI 2021 nominiert. In den Kategorien "Bildung" und "App" kann das Spiel einen Preis gewinnen. Ab sofort ist das Escape-Game im Google und Apple Play Store verfügbar und kommt ohne Werbung und In-App-Käufe aus. Über die Website www.katzeq.app kann das Smartphone-Spiel heruntergeladen werden. 

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