Wissenschaftler lösen ein uraltes Matherätsel um die Zahl 42
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42 = x³ + y³ + z³ – eine mathematische Formel, die auf den ersten Blick nicht schwieriger wirkt als andere Gleichungen dieser Art. Doch tatsächlich beschäftigte dieses mathematische Rätsel bereits die alten Griechen. Wie Wissenschaftler die Gleichung jetzt lösten und ob die Antwort im Alltag Anwendung findet, lesen Sie hier.
42 = x³ + y³ + z³ – eine Gleichung, die viele Mathematiker lange beschäftigt hat. Und das Interesse an diesem speziellen Mathe-Rätsel war wohl auch bei Literaturfans groß, ist 42 doch im Science-Fiction-Klassiker „Per Anhalter durch die Galaxis“ von Douglas Adams die Antwort auf alles. Jetzt wurde die Aufgabe mit allerhand Aufwand gelöst.
Das Problem: Die Variablen x, y und z sollten ganze Zahlen sein
Hintergrund ist ein Problem, das 1954 an der Cambridge-Universität für die allgemeine Gleichung k = x³ + y³ + z³ gestellt wurde. Die besondere Schwierigkeit dabei: x, y und z sollten ganze Zahlen sein.
Wie Konrad Krug von der Deutschen Mathematiker-Vereinigung (DMV) schreibt, kann man zeigen, dass es für Zahlen k, die geteilt durch 9 den Rest 4 oder 5 ergeben, keine Lösung geben kann. Das sind zum Beispiel 13, 14 und 22. „Für alle anderen ganzen Zahlen wird vermutet, dass solche Darstellungen stets existieren; leicht zu finden sind sie allerdings selten.“ Mit massivem Einsatz von Computern sei für fast alle Zahlen zwischen 1 und 1000 eine Lösung gefunden, erläutert Krug. Bis vor kurzem waren nur 14 Zahlen übrig geblieben, „die sich beharrlich einer Darstellung als Summe dreier Kuben erwehrten“. Kuben oder Kubikzahlen sind Zahlen „hoch drei“, die man etwa aus Angaben für Volumen kennt.
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65 Jahre nach dem Stellen der Gleichung gab es die Lösung
Angespornt von einem Video im Youtubekanal „Numberphile“ löste Andrew Booker von der Uni im britischen Bristol (erst) in diesem Jahr die Gleichung für die Summe 33. Das wurde schon gefeiert. Unter den Zahlen bis 100, die bei Division mit 9 nicht den Rest 4 oder 5 ergeben, war danach nur noch eine Lösung für die 42 offen.
65 Jahre nach dem Stellen des ursprünglichen Problems löste Bookerdies nun mithilfe von Andrew Sutherland vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) und einer Rechnerkapazität über ein Netzwerk, das ungenutzte Leistung von mehr als einer halben Million Heim-PCs nutzt, wie es in einer Mitteilung heißt. Sie lautet: x = -80538738812075974, y = 80435758145817515 und z = 12602123297335631. „Ich bin erleichtert“, wird Booker in der Mitteilung zitiert. „In diesem Spiel ist es unmöglich, sicher zu sein, dass Du etwas findest.“
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Die Mathe-Welt feiert – doch was nützt die Lösung im echten Leben?
Auch wenn die Mathe-Welt feiert, „im echten Leben“, in der Wirtschaft oder Industrie wird es für diese Erkenntnis keine Anwendung geben, räumt Krug auf Anfrage der Deutschen Presse-Agentur ein. Es sei aber nicht ausgeschlossen, dass sich das irgendwann einmal ändert. Der Themenkomplex rund um Primzahlen und Teilbarkeit, der wie auch sogenannte diophantische Gleichungen wie im aktuellen Fall der Zahlentheorie zuzuordnen sei, werde ganz massiv in der Kryptographie, also der Verschlüsselungstechnik, genutzt, die vor 100 Jahren niemand geahnt hat. „Darüber hinaus erachte ich es als wichtig, hervorzuheben, dass ein mathematisches Resultat nicht erst dadurch wichtig wird, dass man es anwenden kann, sondern auch wichtig sein kann kraft seiner Bedeutung im innermathematischen Kontext.“
Mathematiker sind erleichtert: „Dieses Rätsel ist nun endgültig gelöst“
In seiner Erklärung für die DMV zieht er sein Fazit mit einem Verweis auf Adams‘ Bestseller: „Damit ist es für jede Zahl unter 100 – abgesehen von solchen, für die es bewiesenermaßen unmöglich ist – gelungen, sie als Summe von drei Kubikzahlen zu schreiben. Dieses mathematische Rätsel ist nun endgültig gelöst; die Frage nach dem Leben, dem Universum und dem ganzen Rest bleibt hingegen, abgesehen davon, dass die Antwort sicherlich 42 ist, offen.“
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RND/dpa
