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2025 | Buch

Die geheime Macht der Zahlen

Mathematik hinter Aschewolken, Verkehrsplanung, Steuerbetrug und Golfbällen

verfasst von: Dietmar Kröner

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Über dieses Buch

Dieses Buch zeigt die Schönheit, Möglichkeiten und Wirkungsmacht der Mathematik mit besonderem Fokus auf der Angewandten Mathematik. Die Simulation der Ausbreitung von Flugasche, des Abschmelzens von Gletschern, der Verkehrsplanung, von Überschwemmungen und Tsunamis, Crashtests, der Wettervorhersage, des Designs von Golfbällen und Segelbooten sind Herausforderungen für die Mathematik.

In diesem Buch werden jeweils die Fragestellung des Problems und die Ergebnisse, sowie die persönlichen Erfahrungen, die der Autor bei der Bearbeitung einiger solcher Probleme gemacht hat, dargestellt. Während zur Bearbeitung dieser Probleme Höchstleistungscomputer notwendig sind, geht es im zweiten Teil des Buches um Probleme, die man auch mit Papier und Bleistift lösen kann. Interessante Begebenheiten aus dem Mathematischen Forschungsinstitut Oberwolfach sind Gegenstand eines weiteren Kapitels. Das Buch richtet sich an Leser ohne mathematisches Hintergrundwissen. Formeln werden weitgehend vermieden und kommen nur im Anhang vor.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
Kapitel 1. Einleitung
Zusammenfassung
„Mathematik ist das Alphabet, mit dessen Hilfe Gott das Universum beschrieben hat“, sagte einmal Galileo Galilei. Wo begegnet uns im täglichen Leben die Mathematik? Wo sind wir auf die Mathematik angewiesen? Wie gut muss der Einzelne mit der Mathematik vertraut sein, um sie im täglichen Leben anzuwenden? Was sind die Highlights der Mathematik, die man auch einem Laien erklären kann? Ich möchte mit diesem Buch Antworten auf diese Fragen geben. Hier in der Einleitung sollen einige Beispiele kurz angesprochen werden.
Dietmar Kröner
Kapitel 2. Gesellschaftliche Relevanz einer Formel
Zusammenfassung
Wie vertraut ist die Gesellschaft mit mathematischen Formeln? Viele werden sich noch an die „Mitternachtsformel“ erinnern. Die wenigsten werden noch wissen, wofür man sie braucht. Sie beschreibt, wie man die Nullstellen einer quadratischen Gleichung berechnet. „Leider nimmt die Mathematik im Bewusstsein der Gebildeten nicht die Stellung ein, die ihr als einer der ältesten und edelsten Betätigungen des menschlichen Geistes und als einer der richtungsgebenden Kräfte in seiner Entwicklung gebührt“. 
Dietmar Kröner
Kapitel 3. Scientific Computing
Zusammenfassung
In diesem Abschnitt werde ich einige interessante Beispiele für Anwendungen der Mathematik vorstellen, insbesondere solche, die in den Bereich des Wissenschaftlichen Rechnens gehören. Dabei wird es nur möglich sein, die Fragestellungen zu formulieren und die Ergebnisse zu beschreiben. Die Mathematik zwischen Fragestellungen und Ergebnissen ist oft sehr anspruchsvoll und liegt zumeist auf dem Niveau von Doktorarbeiten und deren Darstellung würde den Rahmen dieses Buches sprengen.
Dietmar Kröner
Kapitel 4. Knifflige Fragestellungen
Zusammenfassung
In diesem Abschnitt werden wir einige mathematische Probleme und Fragestellungen aus den Anwendungen besprechen, für deren Lösung man keine großen Rechner benötigt, sondern nur Papier und Bleistift. U.a. geht es um einen wackligen Tisch im Biergarten, gleichdicke Körper, die keine Kugeln sind, Wahlfälschung, vermeintliche Entlastung durch den Bau neuer Straßen, Fußgängerstaus, Steuerbetrug, goldener Schnitt und Risse im Asphalt.
Dietmar Kröner
Kapitel 5. Mathematisches Forschungsinstitut Oberwolfach
Zusammenfassung
Mitten im Schwarzwald, fernab von jeder größeren Ortschaft, liegt das unter Mathematikern weltbekannte Mathematische Forschungsinstitut Oberwolfach (MFO). Unter der Bevölkerung in unmittelbarer Nähe ist es bekannt unter dem Namen „Das Institut“, unter der weiter entfernt wohnenden Bevölkerung ist es nahezu unbekannt. Von der Durchfahrtsstraße ist es fast nicht zu sehen.
Dietmar Kröner
Kapitel 6. Besondere Persönlichkeiten
Zusammenfassung
In diesem Abschnitt findet man zwei interessante Anekdoten und eine Kurzbiographie über den  berühmten Physiker Richard Feynman, über Alfred Nobel und Mittag-Leffler bzw. Galois.
Dietmar Kröner
Backmatter
Metadaten
Titel
Die geheime Macht der Zahlen
verfasst von
Dietmar Kröner
Copyright-Jahr
2025
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN
978-3-662-70021-1
Print ISBN
978-3-662-70020-4
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-70021-1