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Abelpreis: Chaos auf dem Billardtisch

Die norwegische Akademie der Wissenschaften verleiht den hoch dotierten Abelpreis in diesem Jahr an den russischen Mathematiker Jakow Sinai, dessen Lebenswerk sich vor allem mit der mathematischen Durchdringung undurchschaubarer physikalischer Systeme befasst.

Man versetze sich in die Situation eines Physikers, der mit einem ihm unbekannten Objekt experimentiert und über sehr beschränkte Beobachtungsmöglichkeiten verfügt. Er kann nur in gewissen Zeitabständen den Zustand des Objekts messen, und das Messergebnis ist eine von zwei Möglichkeiten, die man traditionell mit 0 und 1 bezeichnet. Auf die Dauer gewinnt er damit eine Folge von Nullen und Einsen und versucht, darin ein System zu erkennen – ein erster Schritt zur Vorhersage zukünftiger Messungen und vielleicht zum Verständnis des Objekts.

Dieser Versuch ist zum Scheitern verurteilt, wenn es sich bei der Messung um den Wurf einer fairen Münze handelt (0 steht für "Kopf" und 1 für "Zahl"). In diesem Fall kann man aus vergangenen Messungen nichts über die Zukunft erschließen, weil jeder einzelne Wurf unabhängig von den anderen vom Zufall bestimmt ist. Bemerkenswerterweise gilt der Umkehrschluss nicht: Wenn die Folge der Messwerte keine Regelmäßigkeit erkennen lässt, schließt das nicht aus, dass der dahinterstehende physikalische Prozess ein deterministisches dynamisches System ist – das heißt eines, bei dem man nur einen Anfangszustand vollständig kennen muss, um sein Verhalten in alle Zukunft vorhersagen zu können. ...

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Spektrum - Die Woche – Chinas gigantischer Neutrinodetektor geht an den Start

In dieser Ausgabe der »Woche« gehen wir einem der größten Rätsel der Physik nach: der bisher nicht messbaren Masse von Neutrinos. Um der Lösung ein Stück näher zu kommen, wird in China gerade eine riesige neue Forschungsanlage unter der Erde gebaut. Außerdem: Wie konnten Sauropoden so riesig werden?

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 – Zwei junge Forscher stellen die Mathematik auf den Kopf

Treten Sie ein in den Bonner Hörsaal, in dem zwei junge Mathematiker im Juni 2022 damit begannen, durch ihren revolutionären Ansatz der verdichteten Mengen die Regeln des Fachs neu zu schreiben! Außerdem in dieser Ausgabe: ein mutiger Vermittlungsansatz im ewigen Streit der Bewusstseinstheorien.

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