Kreise und Kugeln

Es gibt eine Vielzahl von Denkspielen, von Gedulds- und Geschicklichkeitsspielen, die einen mathematischen Hintergrund besitzen. Das Verständnis der jeweiligen mathematischen Grundprinzipien gibt dem Mathematiklehrer die Möglichkeit, derartige Materialen gezielt im Unterricht einzusetzen, andererseits können auf diese Weise Grundbegriffe der Mathematik anschaulich erläutert werden. Beim Arbeiten mit Denkspielen lernt man sehr viel über die Entwicklung von Lösungsstrategien, auch erhält man auf diese Weise interessante Problemstellungen, deren Komplexität abgeschätzt und ziemlich beliebig variiert werden kann. Wie in den vergangenen Vorträgen sollen auch in diesem Jahr wieder einige derartige Puzzles beschrieben werden; diesmal unter dem Oberthema
Kreise und Kugeln
Gedacht ist dabei zum Beispiel an tangram-artige Zerlegungen eines Kreises, wie auch an die üngarischen Ringe". Kugel-Pyramiden spielen mit den verschiedenen Möglichkeiten, dichte Kugelpackungen zu erzeugen. In diesem Zusammenhang wird an eine alte Auseinandersetzung (1694) zwischen Newton und Gregory erinnert werden, das Problem der 13.Kugel. In einem Exkurs soll auch auf $n$-dimensionale Verallgemeinerungen (also $n$-Sphären und $n$-Bälle) eingegangen werden. Insbesondere geht es dabei um die Frage, wie man sich eine 3-Sphäre (und ihre berühmte Hopf-Faserung) vorstellen kann.

Der mathematische Hintergrund ist sehr vielfältig, es handelt sich um Fragen der linearen Algebra und der sphärischen Trigonometrie, aber auch um solche der Kombinatorik und der Gruppentheorie. Einige der hier vorgestellten Denkspiele sind im Handel erhältlich, andere können mühelos selbst hergestellt werden. Informationen über die bisherigen Vorträge dieser Reihe findet man unter dem Link.


Ringel
Last modified: Wed Sep 22 17:58:24 CEST 2004