Am 10. April 2019 besuchte Dr. Richard Greiner vom mathematischen Institut der Uni Würzburg das Rhön-Gymnasium, um den knapp 70 Schülerinnen und Schülern aus der Q11 einen Einblick in seine Arbeit als Mathematiker und Dozent zu geben. Gleich zu Beginn wies er darauf hin, dass sich die Mathematik an der Universität deutlich von der unterscheidet, die man aus der Schule kennt. Beispielsweise beschäftigt man sich hier kaum noch mit Zahlen, sondern eher mit allgemeinen abstrakten Strukturen.
Er selbst habe bereits als Kind gerne geknobelt und heute sieht er genau darin die wesentliche Aufgabe seiner Arbeit. Interessant daran sei, dass sich durch die Lösung eines Problems sofort neue Fragestellungen ergeben. Kaum vorstellbar, dass es in der Mathematik ungelöste Probleme gibt und dass deren Anzahl sogar ständig wächst.
Als Einstiegsproblem durften sich die Zuhörer mit der im Jahre 1611 erstmals gestellten Frage auseinandersetzen, wie man Kugeln möglichst platzsparend verpackt. Durch Ausprobieren kamen die Schülerinnen und Schüler auf drei Varianten (siehe Bild). Die Lösung dieses Problems, so Greiner, stellt sich als harte Nuss heraus. Man vermutet, dass bis zu einer Anzahl von 55 Kugeln die erste Variante, die sogenannte „Wurstpackung“, am optimalsten ist, was erst im Jahre 1998 bewiesen wurde. Für noch mehr Kugeln kann keine allgemeingültige Vorhersage für die bestmögliche Anordnung getroffen werden, was man scherzhafterweise als „Wurstkatastrophe“ bezeichnet.
Eine weitere interessante Frage war die nach einer 4-dimensionalen Kugel. Für deren Vorstellung sollten sich die 11.-Klässler zweidimensionale „Flachländler“ vorstellen, die sich nur in der Ebene bewegen und die dritte Dimension, also die Höhe, nicht kennen. Würde man durch deren Welt eine Kugel „schieben“, so würden sie zu Beginn nichts, dann einen Punkt, dann einen immer größer und kleiner werdenden Kreis sehen, der am Ende verschwindet. Bei dem Gedankenspiel, was passiert, wenn jemand eine 4-dimensionale Kugel durch unsere 3-dimensionale Welt „drücken“ würde, waren die Zuhörer ganz schön gefordert. Die Antwort soll an dieser Stelle bewusst offenbleiben, um den ein oder anderen Leser zum Knobeln zu motivieren.
Mathematik, so Greiner, biete uns die Möglichkeit, mit Dingen, die wir uns nicht vorstellen können, zu arbeiten. Ganz allgemein ist für ihn die Mathematik die Antwort des Menschen auf die Komplexität der Natur. Kaum einer nimmt es war, aber viele Entwicklungen wären ohne die Arbeit von Mathematikern nicht möglich gewesen. Als Beispiel nennt er die Datenübertragungsfehler bei Smartphones, die permanent passieren und durch Mathematik im 8-dimensionalen Raum auf ein Minimum reduziert werden.
Durch die abschließende Frage eines Schülers, wie eine 5-dimensionale Kugel in unserer 3-dimensionalen Welt aussähe, wird klar, dass der Vortrag neue Denkprozesse anstoßen und ein erweitertes Bewusstsein fördern konnte.
Text und Fotos: Michael Stöcklein
