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Ein Gedankenexperiment (auch Gedankenversuch) ist ein Hilfsmittel, um eine bestimmte Theorie zu untermauern, zu widerlegen, zu veranschaulichen oder weiterzudenken. Es wird dabei in der Vorstellung eine Situation konstruiert, die real so nicht oder nur sehr schwer herzustellen ist (zum Beispiel eine Reise mit annähernd Lichtgeschwindigkeit oder Schrödingers Katzen-Experiment). Sodann malt man sich im Geiste aus, welche Folgen sich aus dieser Situation ergeben, wenn man die Theorie auf die Situation anwendet. Ein Experiment wird also in Gedanken simuliert. Ein Gedankenexperiment ist jedoch kein Experiment im eigentlichen Sinne. Letzteres beleuchtet oder überprüft eine Theorie durch empirische Anschauung von außen, ein Gedankenexperiment ist jedoch innerhalb von Theorien bzw. in geistigen Dimensionen angesiedelt, der empirische Aspekt fehlt.