Die Mathematik in der Natur

Zu den komplexesten und interessantesten Phänomenen in der Natur gehört die Musterbildung. Sie ist besonders im biologischen Bereich so kompliziert, dass wir bis heute nur andeutungsweise wissen, wie aus genetischen Steuerungen ein Auge, eine Hand oder sonst eine Struktur entsteht, ganz zu schweigen vom Gehirn und seinen Funktionen.

Ian Stewart, Professor für Mathematik in Coventry, ist vielen aus dem Scientific American bekannt, besonders durch seine ausserordentliche Fähigkeit, schwierige mathematische Phänomene Laien verständlich zu machen. Die Spiralform der Samen in einer Sonnenblume, die Struktur eines Schwarmes von Fischen oder Staren, die Formen der Spinnennetze, der Sanddünen oder der Meereswellen und schliesslich einer scheinbar einfachen sechsstrahligen Schneeflocke - all das kann mathematisch beschrieben werden.

In der Naturwissenschaft hat sich die Methode bewährt, die Untersuchung eines Phänomens nicht an seinem komplexesten Ende zu beginnen, sondern nach möglichst einfachen Beispielen zu suchen, um die dahinter liegenden Gesetzmässigkeiten zu verstehen. Daher beginnt Stewart die Fragestellung mit der Form der Schneeflocke, mit der er auch die Reise durch die Muster der Natur beschliesst. Sie führt vom atomaren Bereich bis zu Strukturen im Universum. "Ich bin mir bewusst, wie wenig wir wirklich über die Welt wissen", schreibt Stewart.

Interessierte können hier erfahren, dass die Natur mathematisch gedacht werden kann und sich Gedanken darüber machen, wie diese Mathematik in unserem Universum entstehen konnte. Ein Buch, das einem wieder das Staunen lehrt.

Ian Stewart: Das Rätsel der Schneeflocke. Die Mathematik der Natur

Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg 2002, 224 Seiten, 24.95 Euro