Direkt zum Inhalt

Freistetters Formelwelt: Wie haben die alten Römer gerechnet?

In der Mathematik kommen sehr oft Buchstaben zum Einsatz. Wenn die Ziffern aber selbst zu Buchstaben werden, wird es kompliziert.
Steintafel mit römischen Zahlen
Wenn wir römische Zahlen sehen, müssen wir sie meist erst in die uns bekannten arabischen Zahlen übersetzen, um mit ihnen rechnen zu können.
Die legendärsten mathematischen Kniffe, die übelsten Stolpersteine der Physikgeschichte und allerhand Formeln, denen kaum einer ansieht, welche Bedeutung in ihnen schlummert: Das sind die Bewohner von Freistetters Formelwelt.
Alle Folgen seiner wöchentlichen Kolumne, die immer sonntags erscheint, finden Sie hier.

Hieroglyphen, Keilschrift oder gotische Minuskel: All das nutzen wir heute eher wenig. Aber römische Zahlen tauchen in unserem Alltag immer noch auf. Es gibt sie in Büchern bei der Einteilung von Kapiteln oder auf den Zifferblättern mancher Uhren. Sie werden benutzt, um Filmreihen zu nummerieren oder Päpste, Könige und andere relevante Personen. Die Buchstaben, die im Römischen Reich als Zahlen verwendet wurden, verleihen den Dingen eine gewisse Bedeutsamkeit.

Dort, wo man Zahlen aber eigentlich erwarten würde, nämlich in mathematischen Berechnungen, findet man die römischen Ziffern hingegen nicht. Betrachten wir zum Beispiel diese Formel:

CD+L+XXX+XVII+III=D

Der Anfang der Gleichung hat noch etwas von einer Formel aus der Geometrie. Erst die Kombinationen aus den Buchstaben X, V und I am Ende lassen uns an römische Zahlen denken. Übersetzt lautet die Berechnung: 400 + 50 + 30 + 17 + 3 = 500. Aber es ist nicht wirklich ersichtlich, wie man diese Gleichung auflöst, ohne sie zuvor ins Dezimalsystem mit arabischen Ziffern zu transformieren.

Und tatsächlich haben die Menschen im Römischen Reich mit ihren Zahlen auch nicht so gerechnet, wie man das erwarten würde. Wir benutzen heute ein Stellenwertsystem: Eine Ziffer wird unterschiedlich interpretiert, je nachdem, wo sie steht. Die 1 in der Zahl 71 hat eine andere Bedeutung als in 319 oder in 1276. Ein römisches X entspricht dagegen immer der Zahl 10, egal, wo es steht, und ein V ist immer eine 5.

Das klingt gar nicht so schlimm; immerhin weiß man, woran man ist, und rechnen kann man auf diese Weise auch. Man muss nur die einzelnen Zeichen zusammenfassen und umsortieren: XVII + XXXVIII = XVIIXXXVIII = XXXXVVIIIII = XXXXXIIIII = LV (also 17 + 38 = 55).

Aber leider hat man sich auch in Rom nicht so exakt an diese Regeln gehalten. Man hat quasi durch die Hintertür doch so etwas Ähnliches wie ein Stellenwertsystem eingeführt. Um nicht zu viele Zeichen hintereinander schreiben zu müssen, gibt es eine Subtraktionsregel: Wird ein I, ein X oder ein C dem jeweils nächstgrößeren Zeichen vorangestellt, muss man es von diesem Wert abziehen. IX bedeutet demnach X – I, also 10 – 1 = 9. XC entspricht 90, und die Kombination CD aus der obigen Formel ist D – C, also 400.

Heimliche Übersetzung

Damit ist die Verwirrung komplett. Man fragt sich zu Recht, wie Menschen im Römischen Reich überhaupt irgendetwas ausrechnen konnten. Denn auch, wenn man mit diesem Zahlensystem vielleicht noch halbwegs addieren und subtrahieren kann, erscheinen Rechenoperationen wie Division unmöglich. Wie bestimmt man zum Beispiel D/XXV, ohne zu wissen, dass das dem Bruch 500/25 entspricht, den man dann entsprechend auflösen kann und als Ergebnis 20 erhält?

Tatsächlich hat man solche Rechnungen in Rom nicht durchgeführt. Man hat I, V, X und so weiter verwendet, um Zahlen aufzuschreiben – aber um zu rechnen, hat man sie in ein Stellenwertsystem übersetzt und dann einen Abakus oder andere Hilfsmittel verwendet.

Denn rechnen konnte man in Rom durchaus! Das zeigt allein schon die beeindruckende Architektur des Römischen Reichs, die ohne entsprechenden mathematischen Unterbau nicht zu errichten gewesen wäre. Trotzdem war es ein wichtiger Schritt für die Mathematik, als sich die arabischen Ziffern ab dem späten Mittelalter auch in Europa durchsetzten. Allein die dort vorhandene Null (die in einem System wie dem römischen fehlt) war unschätzbar für die weitere Entwicklung der Mathematik.

Die römischen Ziffern sind trotzdem wunderbar, wenn wir heute auf beeindruckende Zahlen hinweisen. Mit diesem Text habe ich zum Beispiel Folge D meiner Kolumne erreicht – und ich freue mich schon auf Formelwelt Nummer M.

WEITERLESEN MIT »SPEKTRUM +«

Im Abo erhalten Sie exklusiven Zugang zu allen Premiumartikeln von »spektrum.de« sowie »Spektrum - Die Woche« als PDF- und App-Ausgabe. Testen Sie 30 Tage uneingeschränkten Zugang zu »Spektrum+« gratis:

Jetzt testen

(Sie müssen Javascript erlauben, um nach der Anmeldung auf diesen Artikel zugreifen zu können)

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!

Partnerinhalte

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