Im Weltraum gehen Coronaviren ja vermutlich schnell kaputt, wegen UV-Strahlung, Kälte und dergleichen. Und für einen einzelnen Astronauten allein – obendrein im Anzug – besteht überhaupt keine Ansteckungsgefahr. Insofern ist das Spiel, das Mathematiker für Weihnachten online gestellt haben, perfekt coronakonform.
Mathematik ist nicht nur ein Kunstwerk, an dem gleichzeitig Hunderttausende Menschen arbeiten, sie ist auch ziemlich alt. Eine ganze Menge aktueller Aufgaben wurde schon in der Antike angedacht. Ein Beispiel: diophantische Gleichungen, benannt nach dem antiken Mathematiker Diophantos von Alexandria. Der knobelte an solchen Aufgaben: Gesucht werden zwei ganze Zahlen. Verdoppelt man die erste und verdreifacht die zweite und addiert alles zusammen, dann kommt 18 heraus. Wie heißen die beiden Zahlen? Der Teufel steckt dabei im Detail „ganze Zahl“: Diophantos erlaubte sich für die Lösung nur Werte wie 1, 2, 3 oder -6, aber keine Brüche.
Bevor Sie jetzt das Smartphone rauskramen: Das kann man mit ein bisschen Übung sogar im Kopf berechnen. Eine recht umständliche Methode stammt von Lewis Carroll, dem Autor von Alice im Wunderland. Viel einfacher geht es so, wie es der amerikanische Mathematiker John Horton Conway vorschlägt: mit dem Doomsday-Verfahren.
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Auf den ersten Blick ist es verblüffend: Quadriert man eine Primzahl, dann ist das Ergebnis immer mit Rest 1 durch 24 teilbar. Einzige Voraussetzung: Die Zahl muss größer oder gleich 5 sein – und natürlich muss sie prim sein, man darf sie also ohne Rest nur durch sich selbst und 1 teilen können. Matt Parker, australischer Stand-up-Mathematiker und einer der eifrigsten Köpfe des YouTube-Channels Numberphile, zeigt in diesem Video, wie das funktioniert.
Der Würfel, zu Englisch „cube“, hat bereits eine Patin: Polyeder Nummer 800.206 trägt den Namen „Cuby McCubeface“. Auch die klassische ägyptische Pyramide mit quadratischem Boden ist schon vergeben: Polyeder 500.001 heißt neuerdings „Sophie Will“. Für etwa 2.700 Polyeder werden aber in einem Spaßprojekt einer Geometrie-Forschungsgruppe unter Leitung der Berliner TU und der Deutschen Mathematiker-Vereinigung noch „Abonnenten“ gesucht. Weiter„Wer möchte Polytope taufen?“
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Wenn Nähnadeln auf einen Dielenboden fallen, dann ist es besonders fies, wenn sie in die Rillen zwischen den Dielen rutschen. Genauso ging es wohl irgendwann im 18. Jahrhundert dem französischen Privatforscher und Mathematiker Comte de Buffon. 1733 kanalisierte er seine Wut über die entfleuchten Nadeln in eine mathematische Betrachtung: Er berechnete, wie wahrscheinlich es ist, dass eine Nadel zufällig auf einer Rille landet, abhängig von der Länge der Nadel und der Breite der Dielen. Ist die Länge der Nadel l und der Abstand der Dielen d, dann tendiert der Anteil der Nadeln auf den Rillen gegen 2⋅l geteilt durch d⋅π. In Buffons Formel steckt also die Kreiszahl Pi (π).
Ein Algorithmus ist eigentlich eine mathematische Anleitung, um etwas auszurechnen. Manche Mathematiker sehen das mit dem Ausrechnen aber nicht so eng: Für sie sind Algorithmen regelrechte Mathe-Bastelanleitungen, für Rechenergebnisse oder andere Objekte aus der Mathematik. Da liegt es nahe, an Handwerk zu denken, an den Bau von Möbeln – und an Ikea-Bauanleitungen für Pax, Billy oder Metod.
Sebastian Morr und Sándor P. Fekete sind offenbar genau solche Mathe-Bastler. Fekete ist Professor an der TU Braunschweig, Morr freischaffender Informatiker und ehemaliger Student Feketes. Zu zweit hatten sie die Idee, einige mathematische Algorithmen in die Bildersprache von Ikea-Bauanleitungen zu übersetzen. Das Ganze nennt sich dann IDEA. So entstanden Anleitungen zu „Kwick Sört“ oder „Merge Sört“, Sortieralgorithmen, die Fachleute bisher als „Quicksort“ und „Merge Sort“ kannten.
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Üblicherweise kritzelt sie in ihren YouTube-Clips seitenweise Mathematik in Collegebooks, klebt, bastelt, schnippelt, singt und redet dabei so schnell, dass die Bildspur immer im Zeitraffer läuft. Die YouTuberin Vi Hart rast gleichsam durch die Mathematik. In ihrem neuesten Film, einem 360-Grad-Video, hat sie das Tempo zwar etwas zurückgefahren, dafür aber noch mehr Ideen und Detailarbeit hineingesteckt. Das Ergebnis ist eine Choreografie, an der M. C. Escher seine wahre Freude gehabt hätte.
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Die beiden Spieler wählen jeweils eines der Symbole; Papier gewinnt gegen Stein, Stein gegen Schere, Schere gegen Papier. Am Anfang ist es völlig egal, was man wählt, weil jedes Symbol gegen genau ein anderes gewinnt beziehungsweise verliert. Doch was, wenn man mehrere Runden spielt? Hier beginnt Psychologie – und die Mathematik.
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Wahlkampf im saarländischen Völklingen – eigentlich ein lokales Ereignis. Wäre da nicht ein Lokalpolitiker der NPD und die Frage: Wann werden die Hausnummern in der 40.000-Seelen-Gemeinde endlich nicht mehr arabisch sein? Auf einer Wahlkampfveranstaltung führte Uwe Faust, Kreisvorsitzender der satirischen „Die Partei“, mit dieser Frage den NPD-Oberbürgermeisterkandidaten Otfried Best aufs Glatteis. Der NPDler begann zu schäumen, er werde diesem Missstand ein Ende bereiten: „Da warten Sie ab, Herr Faust, bis ich Oberbürgermeister bin, da werde ich das ändern, da werden doch mal normale Zahlen drankommen.“
