Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

Zahlentheorie: Trio teilt Zahlen in zwei Lager

Wie viele natürliche Zahlen lassen sich als Summe zweier Kubikzahlen darstellen?
Ein Haufen bunter, 3D-gerenderter Ziffern.

Anfang 2022 waren drei Mathematiker gerade dabei, ein gemeinsames Forschungsprojekt abzuschließen, als zwei von ihnen – unabhängig voneinander – an Covid-19 erkrankten. Die meisten Menschen würden unter solchen Umständen eine Pause einlegen. Aber das dritte Teammitglied, Manjul Bhargava von der Princeton University, hatte anderes im Sinn. Um seine Kollegen Levent Alpöge von der Harvard University und Ari Shnidman von der Hebräischen Universität Jerusalem von ihren Symptomen abzulenken, schlug er vor, ihre wöchentlichen Zoom-Sitzungen auf drei- oder viermal pro Woche zu erhöhen. Die Quarantäne, so erkannten die drei, könnte eine Gelegenheit sein, ungestört zu denken. Und es sollte sich lohnen: Das Trio erzielte einen bedeutenden Fortschritt bei einem Problem, das Mathematiker seit Jahrhunderten plagt.

Es betrifft eines der ältesten Fragen der Zahlentheorie: Welche natürlichen Zahlen lassen sich als Summe zweier Kubikzahlen von Brüchen (rationale Kubikzahlen) schreiben? Sechs ergibt sich zum Beispiel aus der Addition von (1721)3 + (3721)3. Fachleute vermuten, dass sich etwa die Hälfte aller natürlichen Zahlen auf diese Weise darstellen lässt. Damit gäbe es zwei Lager: Jene Werte, die sich als solche Summe ausdrücken lassen, und der Rest, bei denen das nicht möglich ist.

Bisher konnte das allerdings niemand beweisen. Schlimmer noch: Man konnte nicht einmal den Anteil der Zahlen eingrenzen, die eine Summe von zwei rationalen Kubikzahlen sind …

Von »Spektrum der Wissenschaft« übersetzte und bearbeitete Fassung des Artikels »Mathematical Trio Advances Centuries-Old Number Theory Problem« aus »Quanta Magazine«, einem inhaltlich unabhängigen Magazin der Simons Foundation, die sich die Verbreitung von Forschungsergebnissen aus Mathematik und den Naturwissenschaften zum Ziel gesetzt hat.

Kennen Sie schon …

Spektrum Kompakt – Pi ist überall - Die fabelhafte Welt der Mathematik

Häufiger als man denkt, schleicht sie sich in unseren Alltag ein: Die Kreiszahl Pi spielt nicht nur eine Rolle bei runden Flächeninhalten, sondern auch bei Lebenssimulationen, Streichhölzern oder Billardspielen - und obwohl sie seit jeher fasziniert, wirft ihr Vorkommen noch immer Fragen auf.

Spektrum - Die Woche – »Das fühlt sich an wie eine Narkose«

Menschen im Winterschlaf? Was in dieser Zeit mit dem Körper passieren würde und wieso die Raumfahrt daran so interessiert ist, lesen Sie im aktuellen Titelthema der »Woche«. Außerdem: Zwischen den Zeilen einer Heiligenschrift aus dem Jahr 510 lässt sich das Alltagsleben am Donaulimes entdecken.

Spektrum der Wissenschaft – Das Geheimnis der Dunklen Energie

Seit ihrer Entdeckung ist der Ursprung der Dunklen Energie rätselhaft. Neue Teleskope und Theorien sollen Antworten geben. Außerdem: Mit DNA-Spuren aus Luft oder Wasser lässt sich die Verbreitung verschiedenster Arten störungsfrei erfassen. Lassen sich riesigen Süßwasservorkommen, die unter mancherorts unter dem Meeresboden liegen, als Reserven nutzen? RNA-Ringe sind deutlich stabiler als lineare RNA-Moleküle und punkten daher als Arzneimittel der nächsten Generation. Ein Mathematiker ergründete auf Vanuatu, wie die Sandzeichnungen der Bewohner mit mathematischen Graphen zusammenhängen.

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

  • Quellen

Alpöge, L. et al.: Integers expressible as the sum of two rational cubes. ArXiv: 2210.10730, 2022

Watkins, M.: Rank distribution in a family of cubic twists. Cambridge University Press, 2010

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.