Leseecke

Mit den Mathemädels durch die Welt

Mit den Mathemädels durch die Welt

Mit den Mathemädels durch die Welt

Jeanine Daems, Ionica Smeets

Springer Spektrum (3. Januar 2016)
Taschenbuch, 180 Seiten, 19,99 €

ISBN-10: 3662480980
ISBN-13: 978-3662480984

Es folgen die Rezensionen von: Gabriela Schranz-Kirlinger und Hartmut Weber


Das aus dem Niederländischen übersetzte Buch hat seinen Ursprung in dem beliebten Blog der Mathemädels, den sie in den Jahren 2006 bis 2010 führten. Aus dem Blog resultierte eine vierzehntägige Kolumne über Mathematik in der Zeitung de Volkskrant und schließlich das vorliegende Buch.

Die beiden Mathemädels sind mittlerweile erwachsen geworden. Jeanine Daems arbeitet in der Ausbildung von Lehrerinnen und Lehrern an der Hogeschool Utrecht und unterrichtet Mathematikgeschichte an der Universität Utrecht. Ionica Smeets arbeitet sowohl als freie Journalistin als auch als Lehrende für Wissenschaftskommunikation an der Universität Leiden.

Die vorliegende Sammlung bietet einen verständlichen Zugang zu verschiedensten mathematischen Gebieten, die einerseits im Schulunterricht oft zu kurz kommen und andererseits aber auch teilweise weit über den Schulstoff hinausgehen. Es gelingt den beiden Autorinnen ausgezeichnet die Lesenden zu einem spielerischen Verständnis von Themen wie Zahlentheorie, nichteuklidische Geometrie, Symmetrie, Graphentheorie und vieles mehr zu führen und fundamentale Ideen mit Aktivitäten (Abschnitte Do-it-yourself) zu verbinden. Es finden sich zahlreiche originelle Bastelanleitungen, etwa eine Anleitung zum Nähen einer Kleinschen Flasche aus drei Stofftaschentüchern oder die Beschreibung des speziellen Schälens einer Orange als Veranschaulichung des Banach-Tarski-Paradoxons. Sie geben in den acht Kapiteln aber auch viele sehr interessante Empfehlungen zu weiterführender Literatur, zu Webseiten, zu Filmen, zu Rätseln, zu Orten oder Museen. Zahlreiche Themen zur Geschichte der Mathematik und historische Persönlichkeien werden ebenfalls erwähnt, wie etwa Archimedes, Ludolph van Ceulen oder Évariste Galois.

Mit ein, zwei oder drei Chilischoten werden die schärferen also komplizierteren mathematischen Sachverhalte und Probleme bezeichnet, die eventuell auch übersprungen werden können. Das Banach-Tarski-Paradoxon, aber auch das Buffonsche Nadelproblem, normale Zahlen oder der Satz von Ramsey sind übrigens mit zwei Chilischoten gekennzeichnet. Der Beweis des Polyedersatzes hat drei Chilischoten bekommen.

Im ersten Kapitel Zahlenfolgen und Tapeten: Muster wird etwa der Bogen von einfachen Zahlenfolgen über Fraktale (mit Bastelanleitung), Maurits Cornelis Escher und der Keplerschen Vermutung bis zur Frage Warum manchmal zwei Straßenbahnen gleichzeitig kommen? gespannt. Ähnlich in den weiteren Abschnitten über Zahlen (von E bis zu einer Trillion), über Geometrie (von Kugeln und Polyeder), über das Rechnen, über Wahrscheinlichkeiten, Optimierung, Paradoxa und Beweisen. Erwähnenswert – weil doch ungewöhnlich – ist der Abschnitt über Liebe und Freundschaft. Dieses Kapitel ist ein bisschen anders als die anderen, hier werden durchaus interessante Überlegungen zu Geschenken, zur Suche eines Partners oder eine Partnerin, zu sozialen Netze und zu noch viel mehr gegeben. Allerdings bleibt hier auch vieles vage.

Zusammenfassend wird in dem vorliegendem Werk die faszinierende Welt der Mathematik anhand von spannenden Beispielen und kuriosen Geschichten auf einem sehr ansprechenden Niveau vorgestellt. Die einzelnen Geschichten laden ein, alltägliche Erlebnisse mit mathematischen Augen zu betrachten. Es lohnt sich in jedem Fall dieses Buch zu lesen, ob man schon begeistert von der Mathematik ist oder noch nicht.

Rezension: Gabriela Schranz-Kirlinger (Wien)

Quelle: Springer Verlag, Mathematische Semesterberichte, März 2017, Band 64,
Mit freundlicher Genehmigung des Verlags



Ein höchst ungewöhnliches Buch haben die „Mathemädels“ geschrieben, zwei niederländische Universitäts-Mathematikerinnen und Autorinnen eines Mathematik-Blogs sowie einer Kolumne in einer holländischen Zeitung.

Ungewöhnlich nicht so sehr die Inhalte, die bewegen sich doch zu gutem Teil im Rahmen populärwissenschaftlicher Darstellungen aus den Bereichen Geometrie, Krypotographie, Zahlen- und Graphentheorie – auch wenn versucht wird, „die Geschichten, die in jedem populärwissenschaftlichen Mathematikbuch stehen, so gut es geht zu vermeiden“ (so im Vorwort).

Ungewöhnlich und anregend ist vielmehr die Präsentation der Inhalte. Man kann sich immer wieder recht kleine Abschnitte von wenigen Seiten heraussuchen und unabhängig von anderen Inhalten lesen. Sehr anschaulich und mit vielen schönen Grafiken werden die Sachverhalte vorgestellt und zwar auf einem fachlichen Niveau, das (meistens) keine großen Vorkenntnisse erfordert.

Ungewöhnlich weiter die im Buch verstreuten und kommentierten Hinweise auf insgesamt 13 Bücher, aber nicht nur auf mathematische Sachbücher, sondern auch auf einen Gedichtband und mehrere Romane, wie etwa den von Apostolis Doxiadis, Onkel Petros und die Goldbachsche Vermutung (auf dieser Website sehr positiv besprochen). Ebenso werden fünf Mathematik-Museen kurz beschrieben, wie auch verschiedene Filme, von denen einige auf youtube zu finden sind.

Neben kleinen Rätseln gibt es neun Mal „Bastel-Anleitungen“, die unter dem Stichwort „do-it-yourself“ angekündigt werden. So kann man z. B. Fraktale kneten, das Buffonsche Nadelparadoxon selbst experimentell erfahren, das „black-path-game“ spielen, Möbius-Band und Kleinsche Flasche herstellen und auf eine ganz besondere Weise Apfelsinen schälen. Und wer nicht selber zu Knete, Papier und Schere greifen will, dem werden Geschenktipps gegeben, mit denen man kleine Accessoirs wie z. B. Servietten oder T-Shirts mit mathematischem Pfiff erwerben kann.

All diese für ein Mathematikbuch doch recht überraschenden Aspekte machen dieses Buch zu einem recht ungewöhnlichen.

Rezension: Hartmut Weber (Kassel)

Kreisgeometrie

Kreisgeometrie

Kreisgeometrie
Eine elementare Einführung

Günter Aumann
Springer Spektrum, Auflage: 2015 (2. März 2015), Taschenbuch, 260 Seiten, 24,99 €

ISBN-10: 3662453053
ISBN-13: 978-3662453056

Fragt man heutige Lehramtsstudierende des Masters of Education, welche Sätze der Kreisgeometrie sie kennen, so erntet man Unverständnis – der Begriff Kreisgeometrie ist ihnen nicht geläufig. Erläutert man genauer, was inhaltlich gemeint ist, so fällt ihnen aus den Zeiten ihres Schulunterrichts noch ein, dass es den Thales-Kreis gibt und die Kreistangente im Berührpunkt senkrecht auf dem zugehörigen Radius steht. Mehr ist in der Regel kaum zu holen, ein Faszinosum wie der Name „Peripheriewinkelsatz“ löst Erstaunen aus: Weder in der Schule noch im Mathematikstudium ist den Studierenden so etwas je begegnet. Für diese Lücken in einem einst zentralen Bereich der Schulgeometrie1 lassen sich verschiedene Gründe anführen: Zum einen ist da der allgemeine Rückgang der Geometrie in der Schule zu nennen, verknüpft mit einem fast vollständigen Verschwinden der traditionellen synthetischen Geometrie aus den Universitätsvorlesungen, zum andern die starke Orientierung hin auf das Allgemeine, sprich die lineare Algebra, im Studium. Ein Juwel der Kreisgeometrie, der Neunpunktesatz, der in deutscher Sprache gerne nach Karl Wilhelm Feuerbach (1800–1834) benannt wird, war ein beliebtes Beispiel für ein nutzloses Spielzeug ohne allgemeinen Wert, wie sich Jean Dieudonné in seinem Feldzug gegen die klassische Geometrie in etwa ausdrückte.2 Schließlich spielt der Kreis in einer axiomatisierten Geometrie à la Hilbert keine Rolle mehr. Eine Ausnahme im großen Trend war allerdings Johannes Kratz’ Buch (1983) zur Didaktik der Geometrie [2], das ausführlich auf die Kreisgeometrie einging.

Umso erfreulicher ist es, dass nun ein Buch vorliegt, das diese fast vergessenen Inhalte in ansprechender und gut zugänglicher Darstellung behandelt. Günter Aumann’s „Kreisgeometrie“ bringt auf rund 250 Seiten sehr viel Material aus dem Bereich der Kreisgeometrie, beginnend mit dem motivierenden Thema „Maßwerke der Gotik“ über grundlegende einfache Sätze (die Annahme des Autors, diese seien aus der Schule bekannt (vgl. S. VI), scheint mir allerdings mehr als optimistisch) bis hin zu Preziosen wie Feuerbach-Kreis, Malfatti-Kreise und natürlich Apollinisches Berührproblem. Auch weniger bekannte dennoch interessante Themen wie die Möbius’schen Kreisverwandtschaften – die konforme Ebene also –, Kreisketten sowie Kurven konstanter Dicke und Reuleaux-Polygone kommen zur Sprache. Einiges aus dem Bereich der projektiven Geometrie wird erwähnt (harmonische Punkte, Sätze von Pascal und Brianchon), aber auch Konstruktionen mit dem Zirkel (Mohr-Mascheroni) und dem Lineal allein (Poncelet-Steiner). Ein- und umbeschriebene Vielecke sind ein wichtiges Thema, Kleinode mit Praxisbezug sind Geradführungen und Watts Bohrer.

Die Voraussetzungen, die die erfolgreiche Lektüre des Buches erfordert, sind relativ gering. Nach dem Grundstudium der Mathematik sollte man über diese verfügen. Zahlreiche schön gestaltete Abbildungen, dankenswerterweise durchgehend farbig, erleichtern einerseits das Verständnis und belegen andererseits den hohen ästhetischen Wert gerade der Kreisgeometrie. Das Vorgehen des Autors ist elementargeometrisch, der Einsatz von Algebra wurde weitgehend reduziert. Eine Diskussion der axiomatischen Grundlagen gibt es nicht; in der Tradition des 19. Jhs. starten wir – wie auch im Schulunterricht – gewissermaßen mittendrin. Ganz wie E. Bloch zu Beginn seiner Tübinger Vorlesungen bemerkte: Mitten hinein versetzt zu werden, ist am besten. Recht kurz bei Aumann kommen historische Aspekte der Kreisgeometrie, hier könnte der interessierte Leser ergänzend zu Tropfke’s Klassiker (1940) [3] greifen, der 40 Seiten wertvolle Informationen rund um den Kreis bietet.

Der These des Autors „Die Kreisgeometrie ist das ideale Gebiet, Interessierten den Reichtum der Geometrie zu erschließen.“ (S. VI) kann man auf Grund dieses Buches nur zustimmen. Schön wäre, ähnliche Bücher zu anderen Themen der Geometrie zu haben, wie etwa sphärische Geometrie oder Raumgeometrie. Und noch schöner wäre es natürlich, wenn solche Themen wieder intensiver in der Lehrerbildung zur Sprache kämen.

Rezension: Klaus Volkert (Wuppertal)

Literatur

  1. Baltzer, R.: Planimetrie, Stereometrie, Trigonometrie. Die Elemente der Mathematik, Bd. 2. Hirzel, Leipzig (1867)
  2. Kratz, J.: Zentrale Themen des Geometrieunterrichts aus didaktischer Sicht. BSV, München (1983)
  3. Tropfke, J.: Ebene Geometrie. Geschichte der Elementarmathematik, Bd. 4. De Gruyter, Berlin (1940). Bearbeitet von K. Vogel
  4. Weber, H., Wellstein, J.: Elementare Geometrie. Encyklopädie der Elementar-Mathematik, Bd. II. Teubner, Leipzig (1907)

1 Man vgl. etwa klassische Darstellungen des mathematischen Schulstoffes für die Hand des Lehrers wie jene von R. Baltzer (1867) [1] oder von Weber-Wellstein (1907) [4].
2 Vgl. die Einleitung zu seinem Buch „Algèbre linéaire et géométrie élémentaire“ (1964) oder auch seinen Artikel „Moderne Mathematik und Unterricht auf der höheren Schule“ (Mathematisch-physikalische Semesterberichte 8 (1962), 166–177).

Quelle: Springer Verlag, Mathematische Semesterberichte, März 2017, Band 64,
Mit freundlicher Genehmigung des Verlags

Der SchnellerSchlauerMacher für Zufall und Statistik

schnellerschlauermacher

Der SchnellerSchlauerMacher für Zufall und Statistik

Christian Hesse
Springer Spektrum (13. Oktober 2015), 288 Seiten, ab 9,00 €

ISBN-10: 3662471191
ISBN-13: 978-3662471197

Christian Hesses SchnellerSchlauerMacher will kein populärwissenschaftliches Sachbuch sein. Es ist aber auch kein einführender Kurs in die Wahrscheinlichkeitstheorie, und erst recht kein Buch, das hülfe, schnell und effizient durch eine Prüfung oder Klassenarbeit zu kommen. Viel eher ist es ein modernes schlaues Buch für ein in erster Linie als jugendlich angenommenes Zielpublikum: eine Sammlung weitgehend unabhängig voneinander lesbarer Kapitel zu leicht verständlichen und repräsentativen Problemen aus der Wahrscheinlichkeitstheorie und verwandten Gebieten.

Begonnen wird mit der Kontraintuivität zufälliger Phänomene, demonstriert an der scheinbar einfachen Aufgabe, eine Folge von fairen Münzwürfen zu imitieren. Weitere Themen sind: Lottowahrscheinlichkeiten, Gleichgewichtsstrategien in Nullsummenspielen (am Beispiel Schere-Stein-Papier und evolutionären Konkurrenzsituationen), Ziegenproblem, Benfordsches Gesetz, Lebenszeitschätzung nach J. Gott, Geburtstagsparadoxon, Simpson-Paradoxon, Testfehler und noch einiges mehr. Das fachliche Vokabular wird dabei durchgehend möglichst gering gehalten. Stattdessen wird zielstrebig vorgerechnet und unterwegs die Intuition des Lesers in die richtige Spur gelenkt. Die Erklärungen sind dennoch zumeist mathematisch sauber und genau. Vielfach werden unterschiedliche Lösungswege für die behandelten Probleme aufgezeigt, die sich auch im Abstraktionsgrad unterscheiden. In eingeschobenen Abschnitten meldet sich die Figur des Erklärbären zu Wort, der sich auf Erklärbares beschränkt. Im Haupttext hingegen bleibt Platz für zahlreiche Anmerkungen über dies und das, und durch die zusätzlichen Auftritte der Mitglieder einer Familie K. bekommt der Text auch ein großes Quäntchen Lebensnähe.

Fazit: ein niederschwelliges, sehr kurzweilig zu lesendes Buch, das sicher bei vielen Menschen ab der 9. Schulstufe Lust und Interesse an der Mathematik abseits rigider Lehrpläne wecken kann. Aber auch überall dort, wo Wahrscheinlichkeitstheorie als lästige Pflichtveranstaltung wahrgenommen wird, könnten Lehrende wie Lernende dem Buch mehr als eine Anregung für eine oft vermisste Illustrierung ihres Fachs entnehmen.

Rezension: Claus Griessler (Wien)

Quelle: Springer Verlag, Mathematische Semesterberichte, März 2017, Band 64,
Mit freundlicher Genehmigung des Verlags

Zahlenzauber

zahlenzauber

Zahlenzauber

J.H. Conway, R.K. Guy
Birkhäuser, 2002, 342 Seiten, 32 €

ISBN: 3764352442

Der Birkhäuser-Verlag hat ein wirklich informatives Buch zum Thema "Zahlen" in einer guten Übersetzung herausgebracht. Es wurde gutes Papier verwendet, es gibt viele Abbildungen, und die sind oft mehrfarbig.
Zum Inhalt: Die Autoren nähern sich dem Zahlbegriff zunächst historisch, z.B. vergleichen sie, nach welchem System in verschiedenen Sprachen gezählt wird: Nicht nur die Franzosen sagen so etwas Kompliziertes wie sechzig-fünfzehn, wenn sie 75 meinen.
Bald schon wird es mathematischer, eingehend werden die Untersuchungen der Pythagoräer zu speziellen Zahlen beschrieben (Dreieckszahlen, Viereckszahlen, vollkommene Zahlen usw.). Später trifft man viele gute Bekannte, die einem aus anderen Zusammenhängen geläufig sind, wie Primzahlen oder Fibonacci-Zahlen. Der Rezensent hat aber auch eine Fülle von Neu-Entdeckungen gemacht. Sei es, dass es über schon vertraute Zahlen neue interessante historische oder mathematische Informationen gibt, sei es, dass man von Zahlen hört, die einem auch nach vielen Jahren der Beschäftigung mit der Mathematik noch nie vorgestellt wurden: Das Buch ist eine wahre Fundgrube. Es behandelt auch Entwicklungen, die erst in den letzten Jahren aktuell wurden wie etwa die surrealen Zahlen. (Merkwürdigerweise wird zum Thema "nonstandard Analysis" überhaupt nichts gesagt.) Fazit: Das Buch ist rundum empfehlenswert, auch und besonders für Fans der Mathematik unter den Nicht-Fachleuten. Sie erfahren, welche verschiedenen Typen von Zahlen das Interesse der Mathematiker hervorgerufen haben, was die Quadratur des Kreises mit den zahlentheoretischen Eigenschaften von zu tun hat, wie der goldene Schnitt mit den Fibonacci-Zahlen zusammenhängt und und und.
Ich empfehle es aber auch allen Berufsmathematikern, die einmal im Teilbereich "Zahlen" auf Entdeckungsreise gehen wollen.

(Rezension: Ehrhard Behrends)

Zwilling der Unendlichkeit

zwilling der unendlichkeit

Zwilling der Unendlichkeit
Eine Biographie der Zahl Null

Charles Seife
Goldmann Verlag, 2002, 10 €

ISBN: 344215054X

"Das Universum beginnt und endet mit der Null", so schließt der Mathematiker und Journalist Ch. Seife sein Buch. Etwas weiter davor steht: "Die Null wohnt sozusagen an der Nahtstelle von Quantenmechanik und Relativitätstheorie. Sie wohnt dort, wo die beiden Theorien sich treffen, und ist verantwortlich für deren Kollision."
Seife spricht der Null etwas Mystisches zu. Für ihn ist klar, dass die Null entdeckt und nicht vom menschlichen Verstand geschaffen wurde. Selbstverständlich beginnt auch Seife sein Buch mit historischen Ausführungen, denn er schreibt ja eine "Biographie". Literarisch elegant gelingt es ihm dann immer wieder, der Null in den für uns gerade grundlegenden physikalischen Theorien zu Ruhm zu verhelfen. Nebenbei erfährt der Leser etwas über den Casimir-Effekt und schwarze Löcher und das alles zum Preis für ein Buch über Null!

(Rezension: Harald Nusser)