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Mathematik: Er denkt nur an 2, 3, 5, 7, 11, 13

James Maynard, 29, wird gerade für seine Forschung zu Primzahlen gefeiert. Ehrfurcht? Bremst einen nur. Warum junge Mathematiker mit uralten Problemen besser klarkommen.

Artikel von Andreas Loos/Zeit Online veröffentlicht am
Ein Rechenschieber, wie er früher verwendet wurde.
Ein Rechenschieber, wie er früher verwendet wurde. (Bild: Roger McLassus/Wikipedia/CC-BY-SA 3.0)

"Wer schlechte Erfahrungen mit Mathematik gemacht hat, der hat noch gar keine Erfahrung mit Mathematik gemacht." Das sagt James Maynard, 29, Brite, Mathematiker und gerade ziemlich erfolgreich. Letzte Woche hat er einen der renommiertesten Mathepreise Europas abgeräumt: Für die Jury der Europäischen Mathematischen Gesellschaft zählt Maynard zu den zehn Besten unter 35 Jahren. Sein Forschungsfeld sind Primzahlen. Zur Erinnerung: Das sind die Zahlen größer als 1, die sich nur durch sich selbst oder eins teilen lassen.

Inhalt:
  1. Mathematik: Er denkt nur an 2, 3, 5, 7, 11, 13
  2. Ehrfurcht war gestern

Das weiße Hemd aufgeknöpft, Ärmel hochgekrempelt, am Handgelenk eine Retro-Digitaluhr - so treffen wir Maynard, der auch locker als 19-Jähriger durchgehen würde, vor ein paar Tagen auf Europas größtem Mathekongress, der dieses Mal in Berlin stattfand. Wie kann man sich so jemanden bei der Arbeit an großen Mathematikproblemen vorstellen?

Maynard: "Naja, das Image vom Mathematiker, der alleine im Büro sitzt und vor sich hinarbeitet, ist ja falsch. Mit Kollegen zu reden, ist ungeheuer wichtig. Wir schubsen uns die ganze Zeit Ideen zu. Ich sage, hey, ich habe an dieser Sache gearbeitet, was denkst du darüber? Und der Kollege sagt, nee, aber warte, das könnte gehen … Nur ein ganz kleiner Teil passiert im Büro. Das Schöne an der Mathematik ist ja, dass die meiste Arbeit einfach aus Nachdenken besteht. Das kann man auch im Zug machen."

Maynard, der gerade in Oxford forscht, denkt in solchen Situationen an Primzahlen. 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17 … so geht sie los, die Reihe. Zwei aufeinander folgende Primzahlen heißen Nachbarn. Wenn die Differenz (manchmal auch Abstand genannt) solcher Nachbarn zwei beträgt, nennen Mathematiker sie Primzahlzwillinge. Fünf und sieben sind also Primzahlzwillinge. Elf und 13 auch. Sie kommen auch viel weiter hinten in der Kette der Primzahlen vor; ein Beispiel: 18.409.199 und 18.409.201. Und sie haben mysteriöse Eigenschaften.

Unendlich viel - Tendenz gegen null?

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Der französische Mathematiker Alphonse de Polignac hatte schon vor 150 Jahren die Vermutung, es müsse von Primzahlen fast jeden Abstands unendlich viele geben. Also zum Beispiel unendlich viele Primzahlzwillinge. Und das obwohl die Primzahlen immer dünner gesät sind, je weiter man auf dem Zahlenstrahl in Richtung großer Zahlen wandert. Beweisen konnte Polignac seine Vermutung nie. Heute ist er vergessen. Menschen wie James Maynard arbeiten weiter daran, endlich zu belegen, was der Franzose schon vermutete.

Seit einigen Jahren ist nun etwas Bewegung in der Sache. Den Anfang machte Yitang Zhang im Jahr 2013. Der hatte schon 1991 eine Doktorarbeit an der Purdue University in Indiana geschrieben und danach in Chinarestaurants gekellnert, um als junger Mathematiker in den USA über die Runden zu kommen. Nebenher hatte er einen Beweis dafür ausgearbeitet, dass es unendlich viele Primzahlpaare gibt, die einen Abstand von 70 Millionen haben. Schlagartig wurde er damit berühmt und arbeitet inzwischen als Professor an der University of California in Santa Barbara.

Eine neue Generation von Mathematikern

Während die Fachwelt noch die Arbeit Zhangs bestaunte und verbesserte, meldete sich James Maynard, damals erst 26, in Sachen Polignac-Vermutung zu Wort. Seine Doktorarbeit Themen in analytischer Zahlentheorie enthielt Ideen, mit denen man auch das Primzahlpaarproblem angehen kann - und die funktionierten noch besser als Zhangs Ansatz. Sofort begannen Kollegen, auch Maynards Methoden zu frisieren, und es stellte sich heraus: Die 70-Millionen-Schranke kann damit deutlich gesenkt werden. Es gibt sogar unendlich viele Primzahlnachbarn mit einem Abstand von 246. Auch Maynard ist seither eine Berühmtheit in der Fachwelt. Er ist mittlerweile Fellow des amerikanischen Clay-Instituts, das seit dem Jahr 2000 Preise in Höhe von je einer Million Dollar auslobt für Forscher, die Lösungen mathematischer Riesenprobleme finden. Und er hat sogar noch elf Jahre Zeit für eine Fields-Medaille, den Ersatznobelpreis der Mathematik, den man nur bis 40 bekommen kann.

So jung er ist, konnte er bereits eine ganze Reihe von Durchbrüchen in der Mathematik miterleben. In den letzten zehn Jahren wurden mehr große Probleme geknackt als in den 100 Jahren zuvor. Warum?

Ehrfurcht war gestern 
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david_rieger 26. Jul 2016

Genau dieser Wikipediaeintrag enthält im Englischen noch folgenden Satz: Also da sollte...

sofries 25. Jul 2016

Tatsächlich gibt es Ratschläge Mathematische Berechnungen durchzuführen, damit man länger...

Hatt 24. Jul 2016

Wie soll denn die Zahlenschlange in dem Würfel oder Pyramide fortlaufen?

werredetwirdged... 23. Jul 2016

also wird das doch schon so gemacht, wie ich dachte.


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