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Georg Cantor

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Georg Cantor
Der Jahrhundertmathematiker und die Entdeckung des Unendlichen

David Foster Wallace
Piper, 2007, 418 Seiten, 22,90 EURO

ISBN: 3-492-04826-9

Der insbesondere durch seine Kurzgeschichten bekannte amerikanische Schriftsteller David Foster Wallace widmet sich der Mathematik und schreibt eine Biographie über Georg Cantor. Dies allein ist schon eine recht ungewöhnliche Nachricht. Sie muss allerdings an dieser Stelle bereits wieder ein wenig revidiert werden. Foster Wallace widmet sich zwar sehr wohl der Mathematik und auch Georg Cantor, nur eine Biographie von dem bedeutenden Mathematiker hat er nicht geschrieben. Eher eine Biographie des mathematischen Begriffs der Unendlichkeit. Der Titel ist daher unglücklich, da verwirrend gewählt. Der Untertitel, "Der Jahrhundertmathematiker und die Entdeckung des Unendlichen", kommt dem Ganzen schon etwas näher, stiftet jedoch auch wieder Verwirrung, da es sich hier nicht um eine Entdeckung des Unendlichen handelt, sondern um kontinuierliche Versuche, den Begriff Unendlich mathematisch fassen zu können und ihn mit all seinen sich ergebenden Problemen in die Mathematik einzugliedern. Der englische Titel lautet übrigens "Everything and More - A Compact History of ∞", welcher absolut treffend ist, und es stellt sich wieder einmal die Frage, warum solche Titel nicht korrekt übersetzt werden können.
Eine kompakte Geschichte von Unendlich, das ist es nämlich, was Foster Wallace hier vorlegt. Ausgehend von der antiken Philosophie der Griechen, über viele Stationen, wie Newton und Leibniz, bis hin zu eben Georg Cantor, der es letztlich vollbrachte (natürlich nicht allein, aber mit einem bedeutenden Anteil) den Begriff Unendlich derart in die Mathematik einzubauen, wie er bis heute verwendet wird.
Dass es dabei immer wieder große Probleme und viele Ansätze gab, welche in die "falsche" Richtung führten (der Begriff falsch ist hier nicht unbedingt ideal, da auch diese Ansätze das Ganze weiterbegracht haben), zeigt er in faszinierender Weise auf. Es ist gut, festzustellen, dass David Foster Wallace weiß, wovon er schreibt, auch wenn es manchmal um höhere mathematische Theorien geht.
Seine Erklärungen zum Begriff der Eins zu Eins Übereinstimmung  zu Beginn des Buches ist anhand der Tatsache, dass man die Quadratzahlen und die natürlichen Zahlen in einer ebensolchen Eins zu Eins Übereinstimmung einander zuordnen kann sehr gut dargestellt, und er liefert damit die Grundlage zum Verständnis von Cantors späterer Defintion der Gleichmächtigkeit von Mengen. Mit diesem Beispiel widerlegt er auch für den Leser nachvollziehbar das 5. Axiom Euklids, welches heißt, dass das Ganze immer größer ist, als ein Teil. Damit zeigt er bereits zu Beginn, dass bei unendlichen Mengen Phänomene auftreten können, welche der Intuition widersprechen. Euklids 5. Axiom ist für alle endlichen Mengen natürlich richtig.
Wallace versteht die Probleme und Entwicklungen und kann sie daher mit seinem Talent für Sprache und Literatur auch gut in einen allgemein verständlichen Text umsetzen. So schafft er es, ebenso leicht verständlich über mathematische Beweise oder Probleme der Kontinuumshypothese zu berichten wie auch über den pythagoreischen Bund, welcher "die Zahl zu einer Art Religion erhob" und beispielsweise die Vorstellung der Oktave und der harmonischen Quinte in der Musik entdeckte. Dies geschah durch die Beobachtung, dass diese bestimmten Längenverhältnissen gezupfter Saiten entsprachen (z.B. 2 zu 1 oder 3 zu 2). Da Saiten und Linien für sie geometrisch-mathematische Grundformen waren, entsprach das Verhältnis der Saitenlängen genau dem Verhältnis ganzer, also rationaler Zahlen, welche eben auch "die grundlegenden Entitäten der pytagoreischen Metaphysik" sind.
Zu erwähnen ist bei seiner Vorgehensweise, dass er viele Vereinfachungen, Auslassungen und Verkürzungen vornehmen muss, um ein Buch für ein Allgemeinpublikum zu schreiben. Dies wird er auch während des laufenden Textes nicht müde zu erwähnen, und man muss sagen, dass man als Leser irgendwann den Punkt erreicht, an dem man dem Autor mitteilen möchte: "Ja, wir haben es verstanden. Es müssen Kompromisse zwischen mathematischer Genauigkeit und Allgemeinverständlichkeit gemacht werden. Man muss uns nicht alle drei Seiten darauf hinweisen."
Trotz all dieser Auslassungen und Verkürzungen finden sich jedoch immer wieder interessante Details geschildert, wie z. B. ein Zitat von Thomas von Aquin:
"Die Existenz einer tatsächlichen unendlichen Vielfalt ist unmöglich. Für jede Menge an Dingen, die man betrachtet, muss es eine definierte Menge geben. Und Mengen von Dingen sind durch die Zahl, der in ihnen enthaltenen Dinge definiert. Nun ist keine Zahl unendlich, denn die Zahl kommt zustande, wenn man eine Menge in ihren Einheiten abzählt. Demnach kann keine Menge von Dingen ihrer Natur nach unbegrenzt sein, noch kann sie zufällig unbegranzt sein."
Dieses Zitat bezeichnete Cantor später in seinen Mitteilungen zur Lehre vom Transfiniten von 1887 als den historisch einzig wahrhaft bedeutsamen Einwand gegen die Existenz eines tatsächlichen ∞.
Wallace zeigt auch an dieser Stelle die beachtliche Tatsache auf, dass in Thomas von Aquins Darstellung bereits ∞ als "Menge von Dingen" behandelt wird und der dritte Satz des Zitats doch stark an die Definition der Kardinalzahl von Cantor und Dedekind 600 Jahre später erinnert.
Sehr interessant und zugleich Stärke des Buches wegen der Originalität, als auch ein Problem (aufgrund von Mängeln, die eigentlich zu beheben wären) ist seine Konzeption. Foster Wallace wählt bewusst eine Aufteilung in Paragraphen und Unterparagraphen, was schon in der äußeren Form an wissenschaftliche, insbesondere mathematische Lehrbücher erinnert. Da er häufig auf vorhergehende oder noch folgende Paragraphen verweist, stellt es sich jedoch als ziemlich ärgerlich heraus, dass es kein ausreichendes Inhaltsverzeichnes gibt, bzw. man in dem kurzen vorhandenen Inhaltsverzeichnis nur findet: Hauptteil §§ 1 bis 7 ab Seite 11. Das Finden der vom Autor gegebenen Referenzen wird dadurch sehr mühselig.
Ein weiterer dieser originellen Punkte, die jedoch auch ihre Probleme mit sich bringen, ist seine starke Neigung zu Abkürzungen. In einem speziellen Vorwort wird einem erklärt, dass beispielsweise einige Fußnoten und Textstellen als FESI gekennzeichnet sind, was für "Falls es Sie interessiert" steht und Leser, welche nicht an allen mathematischen Details interessiert sind, darauf hinweisen soll, dass dieser Abschnitt guten Gewissens übersprungen werden kann, ohne im weiteren Text beeinträchtigt zu werden. Auch werden häufig zitierte, meist mathematische Ausdrücke wie  Fundamentalsatz der Infinitesimalrechnung oder Platons Argument vom Vorrang des Allgemeinen vor den Einzeldingen durch FSI und VAE abgekürzt. Dies sind nur zwei Beispiele einer Vielzahl solcher Abkürzungen, die im laufenden Text auftauchen und welche der Autor im oben angesprochenen Vorwort als zum Teil platzsparend, zum Teil wegen der häufigen Wiederholung in kurzer Zeit und als Fachbegriffe mit hochspezifischer Bedeutung, welche kein Synonym wiedergeben kann, rechtfertigt. Zum Abschluss des Vorworts findet man dann ja auch ein eineinhalbseitiges Abkürzungsverzeichnis. Das Problem ist nur, dass es dem Leser mit der Zeit auf die Nerven gehen kann, ständig zu diesem Abkürzungsverzeichnis zurückzublättern, da man sich alle aufgelisteten Abkürzungen einfach nicht merken kann. Was sich jedoch als weitaus größeres Problem herausstellt, ist, dass man mit der Zeit merkt, dass dieses Verzeichnis nicht annähernd vollständig ist und immer wieder Abkürzungen auftauchen, die dort nicht zu finden sind. Dies beschert dem Leser dann einen noch größeren Aufwand, da er die vorhergehenden Seiten durchforsten muss, wo diese Abkürzungen herkommen und was sie bedeuten.
Zu kritisieren bleibt noch, dass die Fußnoten zum Teil überflüssig, weil trivial sind und dass manche der mathematischen Ausdrücke und Formeln nicht korrekt sind. Dies ist jedoch wohl eher eine Kritik an den Herausgeber.
Trotz all dieser kritischen Anmerkungen bleibt zu betonen, dass David Foster Wallace ein sehr unterhaltsames, lehrreiches und (bis auf die vielen Abkürzungen) gut lesbares Buch geschrieben hat. Man erfährt enorm viel über die Probleme im mathematischen, wie auch im philosophischen Umgang mit dem Begriff der Unendlichkeit in der Historie, und es gelingt ihm insbesondere, den roten Faden sichtbar zu machen und einzelne Momente und Entwicklungen in der Geschichte in die große Entwicklung einzuordnen. Auch für mathematisch vorgebildete Leser ist dies ein empfehlenswertes Buch, da mit Sicherheit auch sie noch Neues und Unbekanntes entdecken werden, und seien wir ehrlich, selten wurde über Mathematik in einer literarischen und sprachlichen Klasse wie dieser geschrieben.

(Rezension: Jörg Beyer)

Höhenrausch

höhenrausch

Höhenrausch
Die Mathematik des XX. Jahrhunderts in zwanzig Gehirnen

Dietmar Dath
Eichborn Verlag, Die Andere Bibliothek Band 224, 27,50 Euro
ISBN: 382184535X

Taschenbuch: Rowohlt Tb, 2005, 9,90 EURO
ISBN: 3499619466

Hans Magnus Enzensberger ist der Autor des hervorragenden Essays "Zugbrücke außer Betrieb" und damit ein Verfechter der Notwendigkeit eines Einverständnisses zwischen den so genannten Geisteswissenschaften und der Mathematik. Enzensberger ist auch der Herausgeber der Buchreihe "Die Andere Bibliothek", die seit 18 Jahren unentdeckte oder wieder vergessene Perlen der Literatur in schöner Form (wieder-)veröffentlicht. Der August-Band der "Anderen Bibliothek", verfasst von FAZ-Feuilletonredakteur Dieter Dath, hätte vom Konzept her das Zeug, den Graben der Enzensbergerschen Zugbrücke zu überbrücken. Leider muss der Versuch als gescheitert angesehen werden. Dath bietet zwanzig Stücke zu Mathematikern (und Mathematikerinnen) des 20. Jahrhunderts an. Genauer gesagt (und daran fehlt es ihm leider zu oft) 19 Stücke zu realen Personen, dazu eine fiktive Biographie einer Kategorientheoretikerin vom Geburtsjahrgang 1985. Die Form der Stücke wechselt in gewollter Orginalität: Dialoge mit Referenz zu Shakespeare (Cantor), Gespenstergeschichten (Gödel), obskure Fantasy (Mandelbrot) aber auch "coole" Gesprächsstücke wie zum Beispiel in der alten Szenezeitschrift "Tempo" (zu Gregory Chaitin). All' dies ist von wechselnder Qualität, bei den guten Abschnitten ist man häufig an Stanislaw Lem erinnert. Was das Projekt scheitern lässt, ist die vollkommen fehlende mathematische Exaktheit. Viele Verweise auf mathematische Sachverhalte sind grob falsch. Bei den laut Klappentext "den mutigen Leser ergötzenden" formelhaften Einschüben ist kein Einziger wirklich richtig - so kann Mathematik nicht "unters Volk" gebracht werden, denn so schlampig formuliert ist es keine Mathematik mehr!

(Rezension: Ulrich Porsch)

Das Poincaré Abenteuer

poincareabenteuer

Das Poincaré Abenteuer
Eine mathematisches Welträtsel wird gelöst

George S. Szpiro
Piper, 2007, 347 Seiten, 19,90 €

ISBN: 3-492-05130-8

Immer wieder die Poincaré-Vermutung, immer wieder Perelman. Kein anderes Thema der aktuellen mathematischen Forschung hat es in den letzten Jahren auch nur annähernd auf eine ähnlich hohe Anzahl an Publikationen für die breite Öffentlichkeit gebracht wie die Lösung der über hundert Jahre alten Poincaré-Vermutung und der Hauptverantwortliche Grigorij Perelman.
Inzwischen kennt wohl jeder halbwegs Interessierte die Eckdaten: Perelman löste die Vermutung weitestgehend zurückgezogen im Alleingang. Natürlich baute er auf vielen Vorarbeiten auf, insbesondere auf denen Richard Hamiltons. Den entschiedenden letzten Schritt jedoch, an welchem Hamilton sich die Zähne ausgebissen hatte, löste er allein. Er stellte seine Beiträge (drei Aufsätze von insgesamt 68 Seiten) frei verfügbar ins Internet, lehnte die Fields-Medaille, einen der wichtigsten mathematischen Preise, ab und scheint auch kein gesteigertes Interesse an dem Preisgeld von einer Million US-Dollar zu haben.
Dieses Zusammenspiel aus wissenschaftlicher Bedeutung, hohem Preisgeld und dem für die Öffentlichkeit leicht als im besten Fall "verschroben", im radikaleren als "verrückt" darstellbaren Charakter Perelman, sorgten spätestens seit seiner Ablehnung der Fields-Medallie auf dem Internationalen Mathematikerkongress 2006 in Madrid für eine wahre Flut an Medienberichten. Neben einer Vielzahl an Pressemitteilungen lag auf Deutsch bisher das im April 2007 erschienene Buch "Poincarés Vermutung - Die Geschichte eines mathematischen Abenteuers" von Donal O'Shea vor.

Jetzt kommt also mit "Das Poincaré-Abenteuer" von George Szpiro ein weiteres hinzu.
Um es gleich vorwegzunehmen, es ist keineswegs eine überflüssige Publikation, ist der Ansatz doch ein deutlich anderer als der O'Sheas. O'Shea konzentriert sich stark auf die genaue Entwicklung der mathematischen Konzepte, welche überhaupt zur Formulierung der Poincaré-Vermutung führten und für diese von Nöten waren. Er beschreibt ausführlich die Geschichte der menschlichen Wahrnehmung des Raumes, beginnend mit der Antike. Poincaré selbst und seine explizite Vermutung kommen bei ihm erst etwa in der Mitte des Buches vor.
Auch Szpiro gibt zu Beginn einige Erklärungen ab, und auch er schildert durchweg die mathematischen Konzepte und Details, doch ist seine Darstellung ganz klar an den Lösungsversuchen der Vermutung orientiert. Das bedeutet insbesondere, dass sein Hauptaugenmerk auf der Zeit seit der Formulierung durch Poincaré im Jahr 1904 liegt.
So gelangen wir bei der Lektüre von einem Lösungsansatz zum nächsten, einer mehr, ein anderer weniger vielversprechend, und erfahren dabei jeweils auch einiges über die beteiligten Personen. Letztendlich handelt es sich damit auch um ein "Who is Who" der Topologie, weshalb das Fehlen eines Personenregisters doch deutlich negativ auffällt.

Das Buch fesselt den Leser von Beginn an, und durch die gewählte chronologische Darstellungsform der Lösungsversuche bekommt man ein wenig das Gefühl, direkt den langen hundertjährigen Lösungsweg mitzuerleben.
Etwas unglücklich ist, dass die mathematischen Erläuterungen etwas unverhältnismäßig ausfallen. So werden simple Dinge, welche auch Nichtmathematikern leicht verständlich sein sollten, in großer Ausführlichkeit erklärt, wohingegen kompliziertere mathematische Konzepte kaum oder durch teilweise eher verwirrende Vergleiche erläutert werden.
Szpiro ist insgesamt jedoch ein äußerst ergiebiges Buch für Mathematiker und Nichtmathematiker gelungen, und in den Abschlusskapiteln erfährt der Leser auch, dass es selbst unter den oft so weltfremd geschilderten Mathematikern die gleichen Rangeleien und Eitelkeiten um Annerkennung gibt wie wohl überall. Man beginnt, einen Aussteiger und Außenseiter wie Grigorij Perelman zu verstehen und auch ein wenig, unabhängig von seiner mathematischen Genialität, zu bewundern, dafür, dass er es geschafft hat, sich aus dieser wenig idealistischen Maschinerie Öffentlichkeit zurückzuziehen.

(Rezension: Joerg Beyer)

Der Mann, der die Zahlen liebte

der mann der die zahlen liebte

Der Mann, der die Zahlen liebte
Die erstaunliche Geschichte des Paul Erdös und die Suche nach der Schönheit in der Mathematik

Paul Hoffmann
Econ Taschenbuch Verlag, 2000, 8,45 €

ISBN: 3548750583

Dieses unterhaltsame, leicht zu lesende Buch beschreibt Leben und Werk von Paul Erdös. Manche könnte es in dem Vorurteil bestätigen, dass Mathematiker keine ,,normalen'' Menschen sind, denn Paul Erdös hatte in der größten Zeit seines Lebens weder Zuhause, noch Frau oder Kind, noch Besitztum. Erdös reiste durch die Welt mit zwei Koffern, von Tagung zu Tagung, von einem gastlichen Mathematiker zum nächsten. Aber das Buch macht auch sehr deutlich, dass heute viele Mathematiker im Team arbeiten, diskutieren und sich gegenseitig anregen. Es werden auch die Lebenswege anderer Mathematiker gestreift, von historischen Berühmtheiten wie Pythagoras bis zu lebenden Mathematikern wie R. L. Graham. Es werden viele Anekdoten erzählt, und natürlich auch einige mathematische Ideen beschrieben. Paul Hoffmann ist kein Mathematiker (und der Übersetzer wohl auch nicht), aber die meisten mathematischen Sachverhalte sind leicht verständlich und richtig beschrieben.
Wer noch mehr über Erdös erfahren will, kann sich auch das Video "N is a number" anschauen (Springer Verlag 2000).

(Rezension: Silke Göbel)

Der Rechenmeister

der rechenmeister

Der Rechenmeister

Dieter Jörgensen
Aufbau-Verlag Berlin, 2004, 400 Seiten, 6 EURO

ISBN: 3746620147

Es geht um ein facettenreiches Buch. Einerseits ist es ein historischer Roman, in dem mit Erfolg versucht wird, das Venedig des 16. Jahrhunderts lebendig werden zu lassen. Völlig zu Recht finden sich im Klappentext Worte wie "farbenprächtig", "opulent erzählt" usw. Dieser Anteil rechtfertigt eine Empfehlung als Urlaubslektüre. (Es geht allerdings bei der Schilderung zwischenmenschlicher Aktivitäten manchmal recht detailliert zu, empfindsame Leserinnen und Leser seien hiermit vorgewarnt.)
Wichtiger ist hier jedoch - und deswegen gibt es auch eine Rezension in www.mathematik.de - der mathematische Anteil. Die Hauptperson ist nämlich Niccolo Tartaglia, Rechenmeister in Venedig. Und so ganz nebenbei werden wir als Leser erstens in die Mathematik des 16. Jahrhunderts eingeführt (wie weit war man mit dem Gleichungslösen? wo stand die Physik? welche Rolle spielte Euklid? wie verdiente man damals sein Brot als Mathematiker?), und zweitens hören wir einiges von der berühmten Tartaglia-Cardano-Kontroverse, wer von beiden denn nun als erster die Gleichung dritten Grades lösen konnte.
Der Rezensent gesteht, dass er nicht nachgeprüft hat, ob die historischen Details stimmen, und er gibt auch zu, dass er nicht alle Einzelheiten der geometrischen Erläuterungen Tartaglias verstanden hat. Trotzdem empfiehlt er dieses Buch allen, die sich einige Urlaubstage lang in eine andere Welt versetzen lassen wollen und dabei noch so ganz nebenbei eine aufregende Epoche europäischer Mathematikgeschichte kennen lernen möchten.

(Rezension: Ehrhard Behrends)