Gesundheit: Mathematik begreifen

Komisch. Computer gibt es kaum, hier in den Räumen des alten Zollamts in Gießen. Drei oder vier vielleicht – das Gerät an der Kasse schon mitgezählt. Seltsam, denn Rechenmaschinen hätte man schon erwartet in einem Museum für Mathematik.

Aber im Gießener Mathematikum ist das eben anders. Tische mit Holzklötzchen, Würfeln oder Puzzles erwarten die Besucher auf einer Ausstellungsfläche von 1000 Quadratmetern.

Und die wenigen Computer, die es hier gibt, lösen auch andere Aufgaben als sonst. Bei einem tippt der Besucher seinen Geburtstag ein, Tag und Monat. Der Rechner sucht dann im unendlichen Schwanz nach dem Komma der Zahl Pi (3,1415926535897 . . .) nach der Zahlenfolge des Datums. Beispiel: 26.01. In 0,062 Sekunden hat er das Datum des Gastes gefunden. An Stelle 2064. „Das ist ziemlich weit vorne“, sagt Albrecht Beutelspacher.

Beutelspacher ist der Initiator des neu eröffneten Mathematikums. Bei der ganzen Organisation ist seine Tätigkeit als Professor an der Universität Gießen diese Woche eher in den Hintergrund getreten. Aber Beutelspacher wollte – zusammen mit Studenten – die Mathematik realitätsnäher gestalten. Heraus kam 1994 eine „Mathematik zum Anfassen, zum Begreifen“. Für Jedermann.

Die Ausstellung entwickelte sich zu einer Wanderausstellung, die ihre Besucher in mehr als 100 Städten begeisterte: 500000 Menschen erlebten diese neue Form des Mathematik-Unterrichts seitdem. Jetzt hat die erfolgreiche Schau in Gießen ihren festen Platz erhalten. Von Montag bis Sonntag können nun Schulklassen, Familien und andere Interessierte die Experimente ausprobieren.

Dazu gehört auch die Riesenseifenhaut. Wer es schafft, mit dem richtig dosierten Schwung einen Ring aus einem Laugenbad zu ziehen, steht in einer körpergroßen Seifenblase. So schillernd und beeindruckend kann Mathematik sein. Hinter den schönen, diffizilen Gebilden steckt ein besonders schwieriges Gebiet des Fachs: Die Minimalflächen.

Wer das alles nicht auf Anhieb versteht, der kann sich an die Mitarbeiter des Museums, die für Fragen zur Verfügung stehen, wenden. Große Erklärtafeln sucht man nämlich in den hellen Räumen des Mathematikums vergeblich. Formeln oder Herleitungen gibt es nicht. Denn Albrecht Beutelspacher möchte die Besucher nicht belehren. „Wir wollen hier Impulse geben“, sagt er. Er will die Neugier auf die Mathematik wecken. Die Menschen sollen selbst Fragen stellen. Manch einer will vielleicht nur Spaß an den Experimenten haben, während sich ein anderer für die mathematischen Hintergründe interessiert. Jeder nach seiner Fasson.

Beispiel: Das Penrose-Puzzle. Auf einem Tisch mit zehn Ecken liegen zwei Sorten von Puzzle-Steinen, mit denen man den ganzen Tisch lückenlos bedecken soll. So weit, so gut. Normalerweise wiederholt sich dabei das Muster ständig – wie das Muster der Fliesen im Badezimmer. Der britische Mathematiker Roger Penrose aber fragte sich, ob so etwas auch möglich ist, ohne dass sich ein Teilausschnitt des Puzzles wiederholt. 1974 fand er eine Lösung. Seitdem ist Penroses Figur als „aperiodisches Parkett“ bekannt. Im Mathematikum kann man ein solches Penrose-Puzzle nachlegen. Schön ist, dass es dabei an einzelnen Stellen zu hochsymmetrischen Figuren auf dem Tisch kommt – obwohl sich, auch wenn man den Tisch lückenlos mit den Puzzle-Stücken füllt, keine dieser Figuren wiederholt.

Und wer das allein nicht schafft: Gruppenarbeit ist gefragt. Niemand muss oder soll hier allein eine Erklärung finden. Kommunikation ist erwünscht, ja gefordert. „Wenn man das Mathematikum betritt, wird man zuerst etwas hören: Die fröhlichen und lautstarken Unterhaltungen der Besucher“, sagte Beutelspacher in seiner Eröffnungsrede.

Beim Holzkugel-Versuch kann sogar der Mathematik-Professor noch etwas lernen. Die Anordnung sieht so aus: Zwei Miniaturrutschbahnen direkt nebeneinander. Eine Rutschbahn ist vollkommen gerade, die andere biegt sich nach unten durch wie eine Art Hängematte. Frage: Wenn man an beiden Rutschbahnen zwei gleich schwere Kugeln runterrollen lässt, welche kommt dann eher unten an? Obwohl die Gerade die kürzeste Verbindung darstellt, kommt die Kugel auf der gebogenen Rutschbahn schneller ans Ziel. Ein Wunder? Nein, die Schwerkraft hatte ihre Finger im Spiel: Dadurch, dass die gebogene Rutschbahn am Anfang steiler abfällt, bekommt die Kugel mehr Schwung – und schießt schneller ins Ziel. Dass dieses Prinzip auch beim Bau von U-Bahntunneln verwendet wird, wusste auch Albrecht Beutelspacher noch nicht.

Der Museumsgründer sieht sich mit der Eröffnung noch nicht am Endpunkt seines Schaffens. Das Ziel ist zwar erreicht. „Aber das ist erst der Anfang“, sagt er. Vielleicht steckt ja auch hinter diesem Paradoxon eine mathematische Erklärung.

Mehr im Internet unter:

www.math.de

Marion Kerstholt