Digitale Pioniere (55): Thomas Hales : Kugeln perfekt gestapelt

Immer auf Lücke, das ist die optimale Anordnung, um Kugeln dicht zu stapeln - behauptete Johannes Kepler vor über 400 Jahren. Thomas Hales bewies die Vermutung mithilfe eines Computers.

Jan Rähm
Thomas Hales
Thomas HalesFoto: University of Pittsburgh

Aller Ehren wert

Orangen auf einer Pyramide im Supermarkt – ein gewohnter Anblick. Die Mathematik dahinter aber war jahrhundertelang ein ungelöstes Geheimnis. Eine Vermutung, dass diese Pyramide die dichteste und damit optimale Art ist, Kugeln räumlich anzuordnen, stellte der Astronom Johannes Kepler bereits 1611 auf. Nur beweisen konnten weder er noch Generationen von Mathematikern nach ihm diese Annahme nicht. Erst 2014 gelingt das Meisterstück dem US-Mathematiker Thomas Hales.

Zur Person

Nicht jeder wollte den von Thomas Hales aufgestellten Beweis der Kepler’schen Vermutung akzeptieren. Er sei ja nur mithilfe eines Computers gelungen und damit nicht auf herkömmliche Art nachvollziehbar, hieß es. Doch nach jahrelanger Prüfung des immer wieder verfeinerten computerunterstützten Beweises war 2014 dann auch der letzte Kritiker überzeugt: Thomas Hales und seinem Doktoranden Samuel Ferguson war gelungen, woran 400 Jahre lang alle Vorgänger gescheitert waren.

Thomas Hales, geboren 1958 in San Antonio (Texas), studierte Mathematik an der Universität Stanford. Seinen Doktor machte er 1986 in Princeton. Danach sammelte er Erfahrungen als Assistenzprofessor und Gastwissenschaftler an diversen Unis. An der Universität von Michigan wurde Hales 1993 dann Professor. Acht Jahre später wechselte er an die Universität Pittsburgh.

Für den Beweis der Kepler’schen Vermutung wurde Thomas Hales und seinem Doktoranden 2009 der Fulkerson-Preis verliehen.

Gut zu wissen

Thomas Hales’ Beweis mithilfe des Computers und die folgende jahrelange Arbeit am Nachweis, dass der Beweis korrekt ist, verhalfen speziellen Computerprogrammen, den „Proof Checkern“, zum Durchbruch in der Fachwelt. Hales prüfte den von ihm geschriebenen Code mithilfe von Prüfroutinen. Um sicherzugehen, dass diese wiederum korrekt arbeiteten, prüften sie ihren Code zum Teil selbst. Das jedoch ist gemäß dem Mathematiker Kurt Gödel nicht möglich. Deswegen argumentieren die Befürworter der Proof Checker, dass die Software trotz der immanenten, nicht vollständigen Korrektheit zumindest genauer arbeite als der Mensch.

Vor 75 Jahren stellte Konrad Zuse den ersten funktionsfähigen Computer Z3 in Berlin vor. Aus diesem Anlass blicken das Zuse-Institut Berlin und der Tagesspiegel am 11. Mai auf einer internationalen Konferenz in die digitale Zukunft: „The Digital Future – 75 Years Zuse Z3 and the Digital Revolution.“  75 Folgen über die wichtigsten Wegbereiter des digitalen Zeitalters zeigen, was bisher geschah. Mehr zur Veranstaltung: www.science-match.info

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