Freitag, 16. August 2024

Formen der Mathematik

 
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Spektrum Spezial Physik - Mathematik - Technik
3/2024

Spektrum Spezial Physik - Mathematik - Technik 3/2024 Cover

Die Mathematik ist ein erstaunlich vielfältiges Fach und zeigt sich in den verschiedensten Formen: Lesen Sie von den bunten Fraktalen der Mandelbrotmenge, einer Einstein-Kachel, die den Boden mit erstaunlichen, lückenlosen Mustern versieht oder den Falten eines zerknitterten Papiers. Diese unterschiedlichen Strukturen bergen spannende mathematische Eigenschaften, die Fachleute in den letzten Jahren entdeckt und zum Staunen gebracht haben. Darüber hinaus stellen wir die Frage, warum Kieselsteine oval sind und zeigen Ihnen, nach welchen Regeln die faszinierenden Sandzeichnungen auf dem südpazifischen Archipel Vanuatu entstehen.


Auszug aus dieser Ausgabe

Ausschnitt aus der Mandelbrot-Menge
Fraktale

Die Entschlüsselung der Mandelbrot-Menge

Seit Jahrzehnten arbeitet eine kleine Gruppe von Mathematikern geduldig am letzten Geheimnis des bekannten Fraktals. Nun steht sie kurz vor einem Durchbruch.

Geometrie

Der optimale Schnitt

Wenn man eine Avocado halbieren möchte, bietet es sich an, die Schnittfläche möglichst klein zu wählen, damit das Fruchtfleisch nicht so schnell braun wird. An einer hochdimensionalen Variante dieser ...

Muster

Die Mathematik des Knitterns

Wenn man ein Blatt Papier zerknüllt und wieder glatt zieht, entstehen scheinbar willkürlich angeordnete Falten. Eine neue geometrische Theorie kann diese Muster nun erklären.

Spectre- oder Gespenstkachel
Mathematisches Mosaik

Der doppelte Einstein

Ein Hobby-Mathematiker hat die Einstein-Kachel gefunden - eine einzelne Fliese, die eine Ebene lückenlos bedecken kann, ohne dass sich ein periodisches Muster ergibt.

Brücke
Langlands-Programm

Ungeahnte Verbindung zwischen Physik und Zahlentheorie

Die Kür in der Mathematik besteht darin, Brücken zu schlagen. Drei Forscher haben einen Zusammenhang zwischen Elektromagnetismus, Geometrie und Zahlentheorie entdeckt.

Zahlentheorie

Ein Fundament für Polynome

Nach mehr als 100 Jahren harter Arbeit ist es Mathematikern nun gelungen, die Grundbausteine spezieller Zahlensysteme zu finden – aber sie sind völlig anders als erwartet.

Verdichtete Mengen

Neubau der Mathematik

Das Fach neu aufrollen: Nichts Geringeres haben sich Peter Scholze und Dustin Clausen vorgenommen. Mit einem revolutionären neuen Ansatz begeistern sie die Fachwelt.

Zeichnungen im Sand
Graphentheorie

Mathematik einer Südseetradition

Die Sandzeichnungen auf Vanuatu gehören zum immateriellen Weltkulturerbe. Das traditionelle Zeichnen folgt dabei strengen Regeln, die man auch in der Mathematik findet.


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