Direkt zum Inhalt

Geschichten aus der Mathematik: Maryna Viazovska und das Problem mit den achtdimensionalen Pralinen

Wie man Pralinen am platzsparendsten stapelt, hat die mathematische Community nach vielen Jahren herausgefunden. Aber was, wenn die Pralinen nicht 3-, sondern 8- oder 24-dimensional sind?
Eine Reihe von Glasschalen, die mit verschiedenen Sorten von Pralinen gefüllt sind, stehen auf einer hölzernen Theke. Die Pralinen variieren in Farbe und Textur, von dunkler Schokolade bis zu helleren, nussigen Varianten. Im Hintergrund sind Preisschilder zu sehen, die die Sorten beschreiben. Die Szene vermittelt den Eindruck eines eleganten Schokoladengeschäfts.

Im Jahr 2022 verändert sich das Leben der damals 37-jährigen Mathematikerin Maryna Viazovska komplett: Es ist das Jahr, in dem sie die Fields-Medaille für ihre Forschung bekommt, die höchste Auszeichnung in der Mathematik, und zwar als zweite Frau überhaupt. Aber es ist auch das Jahr, in dem Russland seinen Angriffskrieg auf Viazovskas Heimat, die Ukraine, beginnt. Viazovska lebt in der Schweiz und ist damit in Sicherheit, doch sie macht sich große Sorgen um ihre Familie in der Ukraine. Gleichzeitig bekommt sie mit der Fields Medaille auf einmal viele Anfragen für Interviews.

Das bahnbrechende Ergebnis von Maryna Viazovska geht auf eine Frage zurück, die bereits im Jahr 1611 aufgeworfen wurde – als ein Seefahrer sich fragte, wie sich Kanonenkugeln am platzsparendsten transportieren lassen. Er betraute einen Mathematiker mit der Frage: Er sollte berechnen, wie viel Grundfläche mindestens nötig sei, um eine bestimmte Anzahl von Kanonenkugeln in Pyramidenform zu stapeln. Die Antwort darauf war recht simpel: Man legt erstmal ein Quadrat aus Kugeln und platziert dann in der darüberliegenden Ebene die Kugeln in den Hohlräumen, in etwa so wie die beim Obsthändler gestapelten Orangen. Aber die Aufgabe brachte den Mathematiker zum Nachdenken: Er wollte herausfinden, ob das auch wirklich die platzsparendste Anordnung von Kugeln ist. Angenommen, man möchte den dreidimensionalen Raum vollständig mit unendlich vielen Kugeln füllen – wie müsste man sie anordnen, damit sie möglichst wenig Platz beanspruchen?

Bis diese Frage final gelöst wurde, dauert es bis in die 1990er Jahre. Als endlich klar war, wie sich Kugeln im dreidimensionalen Raum am platzsparendsten anordnen lassen, stellte sich die mathematische Community aber direkt die nächste Frage: Wie ist das in 4D? Oder in 5D? Vermutungen dazu gab es schnell, aber den entscheidenden Beweis liefert schließlich Maryna Viazovska.

In dieser Folge von »Geschichten aus der Mathematik«, sprechen Manon Bischoff und Demian Nahuel Goos über Orangen, Pralinen und die Forschung, die Maryna Viazovska die Fields-Medaille eingebracht hat. Außerdem erzähltMaryna Viazovskaim Interview, wie Mathematik ihr dabei hilft, die Welt für ein paar Momente zu vergessen und wie sie sich trotz des Krieges weiter für die Forschung in ihrem Land einsetzt.

Hier geht’s zum angesprochenen Video mit Maryna Viazovska.

»Geschichten aus der Mathematik« ist ein detektor.fm-Podcast in Kooperation mit Spektrum der Wissenschaft. Die Idee für diesen Podcast ist durch Demian Nahuel Goos am MIP.labor entstanden, der Ideenwerkstatt für Wissenschaftsjournalismus zu Mathematik, Informatik und Physik an der Freien Universität Berlin, ermöglicht durch die Klaus Tschira Stiftung.

Alle Podcasts im Überblick

Noch mehr hören? Die besten deutschsprachigen Wissens-Podcasts gibt es auf Spektrum.de. Auf dieser Seite finden Sie eine Übersicht.

Schreiben Sie uns!

Wenn Sie Feedback, Lob oder Kritik zu diesem Podcast haben, können Sie die Redaktion per E-Mail kontaktieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

Partnerinhalte

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