Mein Sohn hat kürzlich einen Zauberwürfel zum Geburtstag geschenkt bekommen. Die Freunde, die es ihm geschenkt haben, versicherten ihm auf der Karte, die dem Geschenk beilag, dass „Ihr Vater Ihnen beibringen kann, wie man es löst“.
Sie waren davon ausgegangen, dass ich als Mathematiker das Rätsel natürlich lösen könnte. Es ist schließlich ein reines Kinderspielzeug (mit 43.252.003.274.489.856.000 – 43 Trillionen möglichen Konfigurationen). Zufällig kann ich es nicht, oder zumindest ich konnte nicht.
Es ist etwas, bei dem ich mich seit Jahren unwohl gefühlt habe, besonders angesichts der Erwartungen aller. Also beschloss ich, mich hinzusetzen und zu lernen, wie.
Als professioneller Mathematiker ist es nicht ungewöhnlich, dass die Erwartungen an Ihre Fähigkeiten und Ihren Wunsch, sie einzusetzen, überhöht sind. Wenn ich zum Beispiel mit Freunden auswärts esse, ist es nicht ungewöhnlich, dass mir die Rechnung geteilt wird. Alle sehen überrascht aus, als ich mein Handy heraushole und mit dem Taschenrechner ausrechne, was jede Person einzahlen muss. Mein Kopfrechnen ist in Ordnung, aber wenn ich die Wahl hätte, würde ich lieber eine schnelle, computerunterstützte Arbeit erledigen, als zu laufen das Risiko, einen mentalen Fehler zu machen, besonders nach ein paar Drinks.
Vielleicht rührt diese falsche Vorstellung von Mathematikern als Rechenmaschinen daher, dass die Erinnerungen vieler Menschen an Mathematik in der Schule von schwierigen Rechenoperationen und Einmaleins-Reihen geprägt sind. Ich glaube wirklich, dass viele meiner Freunde denken, dass ich den ganzen Tag in meinem Büro sitze und extrem große Zahlen multipliziere oder wirklich, wirklich lange Divisionen durchführe. Die Darstellung von Mathematikern in der Populärkultur (think Goodwill-Jagd oder Ein schöner Geist) schürt auch den Eindruck, dass ein Mathematiker ein sozial unfähiges Genie sein muss, das in der Lage ist, komplizierte Rechnungen schnell im Kopf zu machen.
Obwohl es von außen beeindruckend erscheinen mag und für eine gute Filmhandlung sorgt, steht performative mentale Mathematik nicht im Mittelpunkt dessen, was wir als Mathematiker tun. In Wirklichkeit ist der Beruf eines Mathematikers viel kreativer als viele der Lektionen, die uns früh in der Schule beigebracht werden.
Allgemein ist Mathematik die Suche nach und das Verstehen von Mustern. Man kann aber sagen, dass das Fach Mathematik sehr vielfältig ist. Zu sagen, jemand sei Mathematiker, ist wie zu sagen, jemand sei Sportler. Sportler teilen gemeinsame Eigenschaften wie Fitness und Athletik, die sie in ihrem Job gut machen. Ebenso teilen Mathematiker eine gemeinsame Sprache. Aber jemand am reinen Ende des mathematischen Spektrums kann sich von jemandem wie mir am angewandten Ende des Spektrums so unterscheiden wie ein professioneller Rugbyspieler von einem Synchronschwimmer.
Die Mathematik, die dem Zauberwürfel zugrunde liegt, ist die Gruppentheorie. Das ist von meinem Fachgebiet der mathematischen Biologie – der Untersuchung der Choreographie von Pigmentzellen, die Tieren ihre unverwechselbaren Muster verleihen, oder der entstehenden Kohärenz von Heuschrecken in ihren verheerenden Schwärmen – so weit entfernt wie die Formel 1 vom Eiskunstlauf.
Das Lösen des Würfels zu lernen, war sicherlich nicht etwas, das ich einfach herausfinden konnte, oder etwas, das für mich selbstverständlich war. Ich habe die Gruppentheorie hinter dem Zauberwürfel nicht studiert und habe daher keine tiefen Einblicke in das Spielzeug. Ich freue mich, mitteilen zu können, dass ich mehrere Stunden gebraucht habe, um meinen ersten Würfel mit Hilfe eines YouTube-Videos zu lösen. Ich bin immer noch ziemlich langsam beim Lösen (meine Bestzeit liegt bei über zwei Minuten) und ich habe noch nicht das Stadium erreicht, in dem ich gelernt habe, mehr als die grundlegendsten Fehler zu korrigieren, die ich machen könnte, wenn ich meinem algorithmischen Weg zu einer Lösung folge.
Während des Prozesses habe ich das entdeckt. Ich glaube, es gibt starke Parallelen zwischen meinen Gefühlen, meine Komfortzone zu verlassen, um den Zauberwürfel zu lernen, und den Erfahrungen der meisten Menschen mit Mathematik. Insbesondere muss man kein Weltrekordbrecher sein, um den Würfel erfolgreich zu lösen (die schnellste Zeit liegt deutlich unter 5 Sekunden).
Ebenso müssen Sie kein professioneller Mathematiker sein, um Mathematik in Ihrem Alltag anzuwenden. Ein wenig mathematisches Wissen in unserer zunehmend quantitativen Gesellschaft kann Ihnen helfen, die Macht der Zahlen für sich zu nutzen. Einfache Regeln ermöglichen es uns, die besten Entscheidungen zu treffen und die schlimmsten Fehler zu vermeiden.
Bei Prozentrechnungen ist es beispielsweise manchmal nützlich, das Kommutativgesetz der Multiplikation zu verwenden. Im Fachjargon klingt das kompliziert, aber „kommutativ“ bedeutet in diesem Zusammenhang eigentlich nur, dass wir die Reihenfolge vertauschen können, in der wir Zahlen miteinander multiplizieren. Bei einer Berechnung wie 16 Prozent von 25 kann es einfacher sein, das Problem umzudrehen und stattdessen 25 Prozent von 16 – 4 zu finden.
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Ich habe die Gruppentheorie nicht studiert, die dem Algorithmus zugrunde liegt, den ich gelernt habe, um den Würfel zu lösen. Ebenso müssen Sie nicht die gesamte zugrunde liegende Theorie verstehen, um mathematische Werkzeuge zu verwenden.
Ich gebe zu, ich fühlte mich eingeschüchtert von der Last der mathematischen Erwartungen auf mir – das Gefühl, ich sollte zuerst die relevante Gruppentheorie beherrschen, bevor ich lernte, wie man den Zauberwürfel löst. Ich denke, das ist das gleiche Gefühl, das viele Menschen in Bezug auf das Thema haben – dass man eine Art Gelehrter sein muss, nur um das Haus der Mathematik zu betreten.
Ich sage nicht, dass jeder versuchen kann oder sollte, Einstein zu sein, sondern dass Sie kein professioneller Mathematiker sein müssen, um Mathematik zu Ihrem Vorteil zu nutzen, oder sogar, wage ich es zu sagen, Spaß daran haben, Mathematik zu machen.