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Neue Zutaten für die Weltformel

Mathematik. - Die so genannte Riemannsche Vermutung gehört zu den berühmten mathematischen Problemen, an deren Beweis sich Wissenschaftler seit rund anderthalb Jahrhunderten die Zähne ausbeißen. Eine Million Dollar Preisgeld sind inzwischen für den Beweis - oder einen Gegenbeweis - ausgeschrieben. Mathematiker von der Universität Bristol suchen nun mit Hilfe der Quantenphysik nach einer Lösung des Problems.

    Kern der mathematischen Aufgabe ist die nach dem deutschen Mathematiker Bernhard Riemann (1826-1866) benannte Riemannsche Zeta-Funktion, die auch etwas über die Verteilung von Primzahlen verrät. Die im Grunde einfache Rechenvorschrift liefert wie alle mathematischen Funktionen für Zahlen, die man eingibt, weitere Zahlen als Ausgabe. Jonathan Keating spürt zusammen mit seinem Kollegen Michael Berry den Geheimnissen der Zeta-Funktion nach: "Man kann sich eine Maschine vorstellen, die für zwei Zahlen, die man eintippt, zwei andere Zahlen auswirft. Es gibt spezielle Paare von Eingangszahlen, für die die beiden Ausgangszahlen Null werden. Nun die Riemannsche Vermutung: Ihr liegt der schwer verständliche Umstand zugrunde, dass bei allen bisher gefundenen Eingangzahlen, für die am Ende Null herauskommt, eine immer den Wert 1/2 hat." Riemann vermutete, dass dies immer gilt.

    Mit Hilfe von Computern ist seine Vermutung millionenfach bestätigt worden, ein mathematischer Beweis ist jedoch immer noch unbekannt. Das renommierte Clay Mathematics Institute in Cambridge, Massachusetts, hat eine Million Dollar Preisgeld dafür ausgesetzt. Möglicherweise finden die Mathematiker mit Hilfe der Theoretischen Physik eine Lösung. Denn die Folge der Eingangzahlen, die beim Ergebnis Null nicht den Wert 1/2 haben, ähnelt verblüffend dem Energiespektrum eines Atoms. "Dahinter könnte ein Quantensystem stecken, dessen Quantenenergiewerte den Nullstellen der Riemannschen Zeta-Funktion entsprechen", vermutet Jonathan Keating. "Wenn es so ein Quantensystem gibt, wäre die Riemannsche Vermutung bewiesen."

    [Quelle: Mathias Schulenburg]