Eins, zwei, drei … unendlich

6. Jänner 2009, 19:42
  • Rudolf Kippenhahn: "Eins, zwei, drei … unendlich. Eine Reise an die Grenzen der Mathematik"Gebundene Ausgabe, 256 Seiten mit 65 Abbildungen, € 18,50, Piper 2007.
Das Unendliche ist noch unendlicher als unendlich.
    foto:piper

    Rudolf Kippenhahn: "Eins, zwei, drei … unendlich. Eine Reise an die Grenzen der Mathematik"
    Gebundene Ausgabe, 256 Seiten mit 65 Abbildungen, € 18,50, Piper 2007.

Rudolf Kippenhahn lädt auf eine Reise an die Grenzen des Vorstellbaren ein, die uns das Rätsel des Unendlichen erschließt

Eine alte rätselhafte Flasche ist in Rudolf Kippenhahns Buch "Eins, zwei, drei...  unendlich" der Ausgangspunkt für die Reise in die Welt des Unendlichen. Nach einer verlorenen Schachpartie gegen den Computer entdeckt der Neffe des Autors ein Fläschchen Haarwasser auf dem Fensterbrett. Auf dem Etikett ist ein Zwerg mit Zipfelmütze, der wieder auf das gleiche Fläschchen mit dem gleichen Etikett blickt. Der nächste Zwerg blickt wieder auf die Flasche, auf der der übernächste Zwerg den gleichen Ausblick vor sich hat. Eine unendliche Geschichte.

Und schon ist das Interesse des Jungen, geschätzte dreizehn Jahre alt, geweckt und Opa Kippenhahn nimmt ihn in die Welt der unendlichen Räume und unendlich großen Zahlen mit. Um die Sache etwas zu vereinfachen, folgt gleich zu Beginn eine Einführung in die Darstellungsweise der großen Zahlen in der Mathematik. Zwei historische Beispiele führen aus, wie mit immens großen Zahlen ganz einfach gerechnet werden kann. Eines berichtet davon, wie ein indischer König glaubt billig davon gekommen zu sein, als ein weiser Mann von ihm folgende Belohnung verlangt: "Leg auf einem Schachbrett auf das erste Feld ein Weizenkorn, auf das zweite bitte zwei, auf das dritte doppelt so viele, also vier. Gib mir dann für jedes Feld doppelt so viele Körner wie für das Feld davor und das bis zum 64. Feld." Der König konnte die Forderung des Weisen mit der gesamten Menge seiner Vorräte nicht erfüllen, hätte er doch 439 Milliarden Tonnen Weizen, das 900fache der jährlichen Weizenproduktion der Erde hergeben müssen.

Weitere Beispiele zeigen den Neffen Alex, der mit seiner andauernden Fragerei manchmal ganz schön nervig werden kann, wie Mathematiker mit ihren Formeln und Regeln das Unendliche im Griff haben. Eine Tour oder Tortur durch die Algebra der Unterstufe. Natürliche Zahlen, Mengen, Teilmengen, Brüche und deren Häufigkeit münden in "Unendliche Verrücktheiten", dem vierten Kapitel des Buches. Dort wartet das "verrückte Hotel" mit unendlich vielen Zimmern, das vollbesetzt ist und doch keinen Gast abweisen muss. Dann lernt man das Widernatürliche an den natürlichen Zahlen kennen und quält sich durch Brüche über Brüche, bis noch Unendlicheres als Unendlich wartet und wundert sich schließlich, warum Achilles die Schildkröte eigentlich nicht einholen dürfte.

Perspektivenwechsel

Zur Mitte des Buches wechselt die Perspektive, man lässt die Algebra hinter sich und erhält einen Blick auf die Unendlichkeit der Geometrie. Erfährt, warum man Dreiecke benötigt, um Kreise zu berechnen, und was das Unendliche dazu beträgt. Kleine Episoden über Genies und andere Ungewöhnlichkeiten lockern das Ganze auf, bevor wir das Unendliche sehen und merken, dass unser Gehirn nur Informationen von einem Abbild der Realität erhält.

Schließlich gelangen wir über das Reich der Dimensionen ins unendlich Kleine in der Natur und dessen Gegenstück, die unendlichen Weiten des Weltalls. Die letzten beiden Kapitel sind ungefähr so umfangreich wie hier beschrieben. Rudolf Kippenhahn stellt in seinem Buch, wie auch am Untertitel erkennbar, den mathematischen Aspekt der Unendlichkeit in den Vordergrund. Die Art und Weise, wie er sie vermittelt, obwohl der Autor im Vorwort dies nicht als seine Intention erwähnt, genügt doch eher einem Kinder- oder Jugendbuch. Obwohl die Heisenberg'sche Unschärferelation auch in diesem Stil noch sehr hohe Denkanforderungen stellt. (lesa)

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Albert Einstein (1879-1955):

Zwei Dinge sind unendlich: Das Universum und die Menschliche Dummheit. Aber beim Universum bin ich mir nicht ganz sicher.

Herzelichst
Ihr Lappe

jaja blixa bargeld hatte schon recht...

Wobei sich allmählich ein drittes Phänomen hinzugesellen zu scheint, nämlich die Lust, dieses Zitat zu posten. Ich bin mir aber nicht sicher, ob es wirklich ein drittes Phänomen ist.

Ich glaube, die Lust überkommt jede(n)...

...immer dann, wenn irgendein Zitat einfällt und zum Thema zu passen scheint. Menschen, die keine Zitate kennen, kennen dieses Gefühl nicht.

Herzelichst
Ihr Lappe

stellen sie sich

eine stahlkugel von der grösse der erde vor, und eine fliege, die einmal in 10000000 jahren auf dieser kugel landet. wenn durch die reibung zwischen fliege und stahl die gesamte kugel aufgelöst ist hat die unendlichkeit noch nicht einmal begonnen.

Das wäre ein Beispiel für das, was, glaube ich, Hegel die schlechte Unendlichkeit nennt. Eine äußerst langweilige Angelegenheit.

interessanter Gedanke ...

stellt sich nur die Frage ob es sich um eine Afrikanische oder eine Europäische Fliege handelt.

ich bin ja mehr für Schwalben, die haben mehr Reibung :-)

Die Frau Pärsson?

Herzelichst
Ihr Lappe

nein, König der Briten

Welches ist Eure Lieblingsfarbe?

:o)

blau NEIN rot.. aahhhhhhhhhhhhhhh

Die Unendlichkeit des Weltalls wird man nie finden können. Theorien, die auf so einer Annahme beruhen, hängen also teilweise in der Luft. Tja, Wissenschaft ist eben auch Glaubenssache.

Nennen Sie bitte eine wisenschaftliche Theorie,

die auf der "Unendlichkeit des Weltalls" beruht.

Ich bin gespannt.

Noch ein Beispiel: Annahmen der Art, dass Licht-Photonen nicht verfallen, also ewig bestehen. Solche Annahmen fallen vllt. in einen Graubereich der Wissenschaft, da sie (noch?) nicht experimentell bestätigt werden können (man noch keine Halbwertszeit o.ä. für Photonen kennt), man deshalb mit unbestätigten Annahmen arbeitet um dennoch weiter zu kommen. Auf solchen Annahmen bauen mehr oder weniger indirekt auch so manche bestätigte Theorien auf.

In einer "reinen" Wissenschaft kämen keine derartigen offenen Annahmen mehr vor. So ein reiner Zustand, falls sinnvoll möglich, hätte den Vorteil der totalen Konsistenz, aber den Nachteil, dass weniger bzw. kein Entwicklungspotential besteht.

In der Hoffnung mich verständlich ausgedrückt zu haben...

Wie wär's mit der Annahme, dass unsere physikalischen Gesetze "überall", im "ganzen" Universum gelten? Würde man deren Gültigkeit auf einen bestimmten Raum beschränken, welcher wäre das, wenn (solange?) man keine Grenze des Universums kennt? Und, wenn man von der Annahme ausginge, dass das Universum ein begrenzter Raum wäre, welche Auswirkungen hätte das auf die Theoriebildung? Stichwort offene/geschlossene Strukturen.

(Es geht also um die Art der Annahmen. Dort steckt der Glaubesaspekt drinn, nicht bzw. nur indirekt in den empirischen Ergebnissen.)

"wenn man von der Annahme ausginge, dass das Universum ein begrenzter Raum wäre, welche Auswirkungen hätte das auf die Theoriebildung?"

Das lässt sich relativ leicht beantworten: Es wäre ein Rückfall in mittelalterliche Kosmologie.

Außerdem wäre es einewidersprüchliche Theorie, denn was wäre außerhalb dieser Grenzen? Kein Raum?

Oder verwechseln Sie "begrenzt" und "endlich"?
Ähnlich wie sie auch den Anspruch der Naturwisssenschaften mit metaphysischer Gewissheit zu verwechseln scheinen, die dabei gar nicht intendiert sind, und ihm versuchsweise phantastische Spekulationen entgegensetzen, die durch keinerlei Beobachtungen gestützt werden. Nicht die Naturwissenschaften, sondern Sie denken naiv, weshalb Ihnen alles naiv erscheint

was hat die annahme, das unsere physikalischen gesetze im gesmten universum gelten, damit zu tun das es unendlich sein muss?
es gibt etliche theorien die besagen, das es endlich ist.
wieso sollten gerade unsere phsykalischen gesetze anders sein als sonstwo?

Es ist auch nicht beweisbar, dass die Sonne morgen aufgeht :-)

Ärgern Sie sich nicht

über die "roten Stricherln". Hier treffen Sie Poster, die auf einer anderen Ebene des Verständnisses liegen.

nein, das sind keine glaubensfragen, sondern ergebnisse von rechnungen und theorien.
mit glauben hat das wenig zu tun.

"Unendliche Zahlen"

Sind soweit ich weiss nirgends zu finden. Der semantische Prozess zahlen zu generieren hat kein definiertes Ende, aber jedes über diesen Prozess gewonnene Element ist für sich genommen endlich.

die zahl selbst ist nicht unendlich, aber es wird immer eine größere geben.. den prozess des zählens können sie also unendlichweit fortsetzen..

Nu ja, für nicht-konstruktivistische Mathematiker wäre ja neben Nachfolgerbildung auch z.B. Grenzwertbildung eine zulässige Operation. Also etwa: 1,2,3, ... , unendlich, unendlich+1, unendlich+2, ... , 2*unendlich, ... meinetwegen bis zu einem schliesslich doch wieder gewaehlten Ende dieses erweiterten Prozesses.

Meiner Meinung nach ist die Herausforderung, die Möglichkeiten von Rechenregeln und Klassifikationen verschiedener Unendlichkeiten (Anzahlen, oder Reihenfolgen, wie oben) herauszufinden interessanter, als deren Existenz metamathematisch von vornherein beiseite zu legen - ist im Grunde aber mehr eine "Glaubens"-Frage (mit dazugehörigen Glaubenskriegen).

Klassifikationen

verschiedener Unendlichkeiten sind schon lange bekannt- gehen auf Cantor zurück...

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