Ce paradoxe, imaginé en 1935 par le physicien Erwin Schrödinger, illustre les bizarreries de la mécanique quantique appliquée au monde macroscopique. Un chat est enfermé dans une boîte avec un atome radioactif qui a 50% de chances de se désintégrer en une heure, déclenchant un mécanisme mortel via un compteur Geiger et une fiole de poison. Selon la superposition quantique, tant que la boîte reste fermée et non observée, l’atome existe à la fois désintégré et non désintégré, rendant le chat simultanément vivant et mort – un état absurde qui critique l’interprétation de Copenhague.
Dans l’interprétation de Copenhague, la superposition quantique ne décrit pas une réalité physique « réelle » du chat, mais un état de connaissance probabiliste avant la mesure. L’ouverture de la boîte joue le rôle d’acte de mesure : la fonction d’onde « s’effondre » alors en un seul résultat, le chat se trouvant définitivement soit vivant, soit mort, avec les probabilités prévues, et la superposition n’a plus cours après l’observation.
Dans la théorie des mondes multiples (Everett), le paradoxe se résout en postulant que tous les résultats possibles d’un événement quantique se réalisent, chacun dans une branche différente de l’univers. Lorsqu’on ouvre la boîte, l’univers se « scinde » en deux versions : dans l’une, l’observateur trouve le chat vivant, dans l’autre, il le trouve mort, sans qu’il y ait de véritable effondrement de la fonction d’onde. La superposition n’est donc pas supprimée, elle se traduit par une multiplicité de mondes cohérents où chaque issue est réelle dans sa propre branche.