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Achtung Denkfalle

christian hesse

Achtung Denkfalle
Die erstaunlichsten Alltagsirrtümer und wie man sie durchschaut

Christian Hesse
C.H. Beck Verlag; (2011), 244 Seiten, 18,00 €

ISBN-10: 3406622046
ISBN-13: 978-3406622045

„Nehmen Sie an, Sie werfen eine Münze, die gleichmäßig auf die eine oder die andere Seite fällt. Nach acht Würfen beobachten Sie folgendes Ergebnis: Zahl-Zahl-Zahl-Kopf-Zahl-Kopf-Kopf-Kopf. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, ausgedrückt in Prozent, dass der nächste Wurf Zahl ist?“

In einer im Jahr 2009 durchgeführten Studie wurde diese Frage einer repräsentativen Stichprobe von knapp 1000 Personen vorgelegt. Wie wir aus dem vorliegenden Buch erfahren (Seite 147/148), nannten ca. 600 davon die richtige Antwort 50 Prozent, während die übrigen 400 eine falsche oder gar keine Antwort gaben.

Würden Sie zu den 400 gehören? Dann ist dieses Buch für Sie, denn Sie sind in eine Denkfalle getappt. Möglicherweise glauben Sie, wegen der letzten drei Kopf-Würfe wäre nach dem Gesetz der Serie als nächstes Kopf wahrscheinlicher als Zahl; möglicherweise glauben Sie aber, ebendeswegen wäre Zahl jetzt „dran“ und deshalb wahrscheinlicher. In diesem Buch erläutert Christian Hesse, Mathematikprofessor an der Universität Stuttgart, ausführlich und anschaulich, warum dies Fehlschlüsse sind (die Münze hat nämlich kein Gedächtnis), worauf sie basieren und wie sie zu vermeiden sind. Oder würden Sie zu den 600 gehören? Dann ist dieses Buch für Sie, denn der Autor deckt eine Fülle von Paradoxa auf, die nicht so leicht zu durchschauen sind und deswegen Ihr Interesse wecken werden.

In 10 Kapiteln werden bekannte und weniger bekannte logische Fehlschlüsse, Fehlinterpretationen von Daten und wahrscheinlichkeitstheoretische Falltüren vorgestellt, vom Ziegenproblem bis zum Simpson-Paradoxon. Viele dieser Dinge sind nicht nur akademischer Natur, sondern haben schon, wie das Simpson-Paradoxon, die Öffentlichkeit beschäftigt. (Es ging dabei um angebliche Benachteiligungen bei der Zulassung zum Studium an der UC Berkeley.) A propos Simpson: Auch ein anderer Simpson, der des Mordes an seiner Frau angeklagte ehemalige Footballstar O.J. Simpson, taucht auf. Sein Verteidiger hatte nämlich vorgerechnet, dass rein statistisch die Wahrscheinlichkeit für die Täterschaft seines Mandanten bei verschwindenden 0,1 Prozent liege. Allerdings war der Ansatz fehlerhaft – ob aus Unwissenheit oder mit Absicht, bleibe dahingestellt – und die korrekte Wahrscheinlichkeit beträgt satte 50 Prozent, wie auf Seite 174 erklärt.

Der flüssig geschriebene und leicht lesbare Text wird durch viele Cartoons aufgelockert. Ein lesenswertes Buch!

Rezension: Dirk Werner (FU Berlin)

Das gibt’s doch nicht!

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Das gibt’s doch nicht!

Julian Havil
Heidelberg: Spektrum Akademischer Verlag, 2009, 234 Seiten, 24,95 €

ISBN-10: 9783827423061
ISBN-13: 978-3827423061

Wie schon in seinem Buch Verblüfft?! (Springer-Verlag 2009) greift Julian Havin auch in seinem neuen Buch unglaubliche mathematische Phänomene auf. Diese reichen von mathematischen Knobeleien bis zu Theoremen aus dem 20. Jahrhundert wie etwa dem Banach-Tarski-Paradoxon. Dieses besagt, dass eine Kugel vom Radius 1 so in endlich viele Schnipsel zerlegt werden kann, dass diese Stücke, neu zusammengesetzt, exakt eine Kugel von Radius 2 ergeben. Etwas drastischer: Eine Erbse kann zerlegt und neu zusammengestückelt werden, so dass eine Kugel von der Größe der Sonne entsteht. Das ist zwar unglaublich (und gewiss physikalisch unmöglich), aber im Rahmen der modernen Mengenlehre hieb- und stichfest zu beweisen. Es ist klar, dass man hierbei an die Grenzen des Teilmengenbegriffs und im Zusammenhang damit an die Grenzen des Volumenbegriffs stößt. Der Autor erklärt diese Dinge und lässt die Leser erahnen, warum solche unglaublichen Behauptungen doch stimmen.

Andere Kapitel stellen wahrscheinlichkeitstheoretische Paradoxa vor, z.B. das Simpsonsche Paradoxon, das schon Gerichte beschäftigt hat, das Ziegenproblem und das Benfordsche Gesetz. Auch hier ist es so, dass die Intuition einen häufig auf die falsche Fährte schickt. Wahrscheinlich haben die meisten Leser (wie ich selbst) beim Ziegenproblem zunächst auf die falsche Antwort getippt; der Autor rechnet uns aber vor, wie man mit der korrekten mathematischen Formulierung die richtige Antwort erhält.

Außerdem werden so unterschiedliche Dinge wie Kartentricks und unendliche Reihen, Ziffernfolgen in Zweierpotenzen, überabzählbare Mengen und vieles mehr behandelt.

Vom Leser wird Spaß am Knobeln und mathematischen Kombinieren erwartet, und wer darüber verfügt, wird bei der Lektüre des Buchs auf seine Kosten kommen. Der flüssig geschriebene Text ist fast fehlerlos ins Deutsche übersetzt; es hätte einem aufmerksamen Lektorat jedoch auffallen können, dass diverse Namen falsch geschrieben werden. Das Buch bietet mathematischen Amateuren und Profis manche Überraschung, Vergnügen und Erkenntnis.

Rezension: Dirk Werner, FU Berlin

Denksport für ein Jahr

denksport

Denksport für ein Jahr
140 mathematische Rätsel aus dem Alltag

Georg Grätzer
Spektrum Akademischer Verlag; (2010), 277 Seiten, gebunden, 14,95 €

ISBN-10: 3827425913
ISBN-13: 9783827425911

Der Autor dieser Sammlung von Denksportaufgaben ist der bekannte ungarischstämmige Mathematiker George (György) Grätzer. Die erste ungarische Auflage erschien 1959, als er noch Student an der Universität Budapest war, und erlangte offenbar wie die Bücher seines Vaters, des „Rätselkönigs“ J. Grätzer, in Ungarn erhebliche Verbreitung. Nun liegt die deutsche Übersetzung der zweiten ungarischen Auflage vor.

Das Buch enthält 140 Aufgaben, die in Wochenrationen von zwei bis drei Stück angeboten werden und so für ein Jahr reichen. Wenngleich solche Sammlungen von Knobeleien dazu einladen, mal hier und da zu schmökern, sollte man doch dem Rat des Autors zur linearen Lektüre folgen, denn viele Probleme werden ein zweites oder drittes Mal wieder aufgenommen, und dann ist der Spaß an der Lösung der ersten Version dahin. Übrigens gibt es zu vielen der Aufgaben Hinweise, die auf den Lösungsweg führen, und zu allen Aufgaben vollständig ausgearbeitete Lösungen.

Fast alle Aufgaben haben einen mathematischen Hintergrund wie z. B. das Schubfachprinzip aus der Kombinatorik, die Analyse von Invarianten und immer wieder Teilbarkeitsaussagen, jedoch benötigt man nie spezielle mathematische Vorkenntnisse. Was man benötigt, ist allerdings die Freude an Knobeleien à la Zweistein aus der „ZEIT“. Freunde dieser Art Denksport werden voll auf ihre Kosten kommen!

Rezension: Dirk Werner (FU Berlin)

Heureka! / Mathematik zum Frühstück / Die Sphinx

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Heureka! / Mathematik zum Frühstück / Die Sphinx
(Mathematische Rätsel)

Heinrich Hemme
Vandenhoeck & Ruprecht, 2001, je 109 Seiten, je 12.80 EUR

ISBN: Heureka!: 3525407394
ISBN: Mathematik zum Frühstück: 3525407343
ISBN: Die Sphinx: 3525407351

Das Buch "Heureka!" ist das erste einer Reihe (es folgen "Mathematik zum Frühstück" und "Die Sphinx"), in der in bunter Zusammenstellung Aufgaben mit primär mathematischem und teilweise auch naturwissenschaftlichem Hintergrund präsentiert werden. mathe zum frühstückZu den Aufgaben sind ausführlich beschriebene Lösungswege in einem gesonderten Kapitel "Erste Lösungen" zusammengefasst.
Teilweise sind bei diesen beschriebenen Lösungen weitere im Zusammenhang stehende Folgeaufgaben formuliert, deren Lösungswege im Kapitel "Zweite Lösungen" beschrieben sind. Aus dem gleichen Grunde gibt es auch ein Kapitel "Dritte Lösungen".
In der Einleitung zu diesem Buch steht (Zitat):

"Die Aufgaben haben verschiedene Schwierigkeitsgrade. Manche sind einfache Scherze, für die nicht das geringste Mathematikwissen nötig ist, andere verlangen Grundkenntnisse der Algebra und vor allem der Geometrie. Aber keine Sorge, ein Mathematikstudium ist in keinem Fall erforderlich. ..."

die sphinxLeider ist in dieser Einleitung die Zielgruppe nicht erwähnt. Obwohl es die zitierte Passage aus der Einleitung suggeriert, ist das Buch keine Sammlung von Knobelaufgaben, an denen sich jeder versuchen sollte. Da wird sich schnell Frust einstellen. Insbesondere erscheint die Reihenfolge der Aufgaben rein zufällig und ohne Absicht eines Ansteigens des Schwierigkeitsgrads gewählt zu sein. Die beschworenen geringen Mathematikkenntnisse dürften in vielen Fällen nicht zur selbständigen Lösung der Aufgaben ausreichen, zum Verstehen der beschriebenen Lösungswege sollten sie allerdings genügen.

(Rezension: Wolfgang Volk)

Mathe voll gefährlich

mathe voll gefährlich

Mathe voll gefährlich
24 abenteuerliche Rätsel für junge Mathematiker

Sean Connolly
h.f.ullmann publishing (15. März 2013). 242 S., 9,99 €

ISBN-10: 3848003775
ISBN-13: 978-3848003778

Dieses gut gemachte Buch enthält 24 Knobelaufgaben, an denen sich junge Freundinnen und Freunde der Mathematik (ab 10 Jahren) versuchen können. Die Aufgaben sind in atemberaubende und lebensbedrohliche Geschichten eingekleidet, zum Beispiel: „Jetzt gibt es kein Zurück mehr: Du bist mit zwei anderen CIA-Agenten per Fallschirm auf einem Schneefeld hoch oben im Himalaja abgesprungen.“ Oder: „Es ist das Jahr 1714. Du wachst auf in einem dunklen spanischen Gefängnis und merkst, dass du mit Seilen auf einem Tisch festgebunden bist.“

Und dann wird eine Situation geschildert, aus der man nur durch Einsatz von Mathematik herauskommt, und zwar von Mathematik, wie sie in den 5. bis 7. Klassen unterrichtet wird. (Das letzte, schwierigste Problem des Buchs ist übrigens eine Verkleidung des Ziegenproblems der Wahrscheinlichkeitsrechnung.) In der Regel geht alles gut aus: Wer richtig rechnet, kann sich befreien. („Bekämpfe Vampire mit Gleichungen!“) Jedes der 24 Kapitel folgt dem gleichen Aufbau: zuerst die Geschichte, die das Problem vorstellt, dann zwei freie Seiten („Platz zum Rechnen“), danach die ausführliche Lösung und anschließend Ergänzungen zum selber Ausprobieren („Mathe-Labor“).

Das alles ist lustig illustriert und hat mir viel Spaß gemacht!

Rezension: Dirk Werner, FU Berlin