„Mathematics for a better World“ – die vielfältige Welt der Mathematik audiovisuell erleben

ein Beitrag von Matti Stöhr und Mila Runnwerth

Wer Zahlen im Allgemeinen, die Kreiszahl π im Besonderen sowie insgesamt die Mathematik schätzt oder gar liebt, kommt an diesem Datum nicht vorbei: Am 14. März eines jeden Jahres feiert die Mathe-Welt bereits seit 1988 den Pi-Day, seit 2019 den Internationalen Tag der Mathematik (IDM) und seit 2020 beide verknüpft. Das wurde letztes Jahr auch im TIB Blog gewürdigt: „Pi Day heiratet den Internationalen Tag der Mathematik„. Zum 14. März 2020 gab es außerdem einige augenzwinkernde Lektüreempfehlungen zu entdecken – übrigens immer noch sehr lesenswert: „Ten Literary MATHterpieces“. Daran lässt sich wunderbar anknüpfen.

Das Motto des diesjährigen IDM lautet Mathematics for a Better World, deren Event-Website eindrucksvolle Schlaglichter auf die Vielfalt, Bedeutung und Einfluss der Mathematik sowie von Mathematiker*innen wirft: ob ganz aktuell in der Epidemie-Analyse sowie medizinischer Forschung und Entwicklung im allgemeinen, in der Spieltheorie und vor allem Computerspielentwicklung, mit Beiträgen zur Klima(-folgen)forschung oder ganz generell im Umgang mit Big Data in diversesten Kontexten. Wie vielfältig die Mathematik und ihre Protagonist*innen sind bzw. sein können, lässt sich auch und gerade mit Videos im TIB AV-Portal entdecken.

Insgesamt enthält das AV-Portal mit Stand 14. März 2021 exakt 2.999 Videos mit der Fachzuordnung Mathematik bereit. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis die „magische“ Grenze von 3.000 Videos geknackt ist. Diese lassen sich aber nicht mal eben überblicken. Daher: Auf geht’s zu einer kleinen audiovisuellen (Empfehlungs-)Reise in die Welt der Mathematik: zu „must know and watch“-Videos sowie zu ein paar noch kaum gesehenen Perlen und „all time favourites“ – in einer gewissen genretypologischen Näherung. Kleiner Spoiler: Alle folgenden und weitere sehenswerte Videos sind kompakt in der Merkliste „Mathematics for a Better World – the World of Mathematics“ zusammengestellt.

Vorlesungsaufzeichnungen / Lehrfilme

Im AV-Portal lassen sich sehr unterhaltsame Vorlesungs- bzw. Lehraufzeichnungen finden. Insbesondere in Bezug auf mathematische Grundlagen sind sie von langer Halbwertszeit und Christian Spannagel, Heidelberger Mathematik-Professor und quasi „Guru“ des sogenannten Flipped-Classroom-Modells, erklärt wirklich toll! Er ist mit über 100 Videos im AV-Portal vertreten. Beispielhaft sei ein launiger Film inkl. zweiter Teil herausgegriffen, in dem er mit seiner Frau Janna die vollständige Induktion erklärt. Das war / ist Abistoff aus dem oder dem ersten Semester (je nach Bundesland). Ein besonders empfehlenswertes und thematisch äußerst grundlegendes Vorlesungsvideo von ihm ist jedoch dieses:

Spannagel, Christian (2012): Die Wissenschaft Mathematik. https://doi.org/10.5446/19908
Spannagel, Christian (2012): Die Wissenschaft Mathematik. https://doi.org/10.5446/19908

Noch mehr Input erhält man mit den ausgesprochen umfassenden Lehraufzeichnungen von Jörn Loviscach – Professor für Ingenieurmathematik und technische Informatik an der Fachhochschule Bielefeld sowie u.a. auch ehemaliger stellvertretender Chefredakteur der c’t. Sie wirken (auf den ersten Blick) visuell vielleicht nicht besonders attraktiv, sind aber kleine „Lebensretter“ für Studierende.

Experimente, Animationen und Visualisierungen

Auch in der Mathematik werden selbstverständlich Experimente durchgeführt. Vor allem kommt Mathe – nicht zwangsläufig aber sehr häufig – als Grundlagenwissen für die Versuchsvorbereitung und -durchführung in anderen (Natur-)Wissenschaften zum Einsatz, etwa bei notwendigen Berechnungen im Rahmen physikalischer Experimente. Als wahrlicher Klassiker des AV-Portals gilt hier die vielfältige und spannende „Experiment der Woche“-Videoserie. Autor und Moderator Sascha Skorupka, inzwischen Professor für Physik in Technik in Fulda, war zur Produktionszeit im Jahr 2011 bereits lange Jahre an der Leibniz Universität Hannover beschäftigt. Dieser Umstand macht die Filme aus lokaler Sicht noch etwas nahbarer. Einschlägig für unseren Kontext ist dieser Versuchsclip:

Skorupka, Sascha: Was ist Chaos?, Folge 16, Experiment der Woche. Artewis GmbH & Co. KG et al. 2011. https://doi.org/10.5446/392
Skorupka, Sascha (2011): Was ist Chaos?, Folge 16, Experiment der Woche. Artewis GmbH & Co. KG et al. https://doi.org/10.5446/392

Auch das mannigfaltige Filmerbe des ehemaligen Instituts für Wissenschaftlichen Film (IWF) hält einige explizit mathematische Experimente und v.a. Visualisierungen parat. In Anknüpfung am Experiment der Woche, hier  ein – sicher besonders wissenschaftshistorisch – interessantes Video, erneut aus dem Bereich der Chaosforschung:

Kreuzer, Edwin; Seydel, Rüdiger (2005): Chaotic Oscillations. Technische Universität München, Institut für Mathematik (München) et al. https://doi.org/10.3203/IWF/Z-12591eng
Kreuzer, Edwin; Seydel, Rüdiger (2005): Chaotic Oscillations. Technische Universität München, Institut für Mathematik (München) et al. https://doi.org/10.3203/IWF/Z-12591eng

Vorträge und Konferenzen

Der österreichische Professor und auch politisch wirkende Rudolf Taschner ist einer der großen Mathematikerklärer im deutschsprachigen Raum. Herausgegeben vom math.space, sind vor einigen Jahren noch heute sehenswerte Vortragsmitschnitte von ihm zu finden. Darunter etwa:

Taschner, Rudolf (2012): Die denkende Maschine. Krupica, Michael. https://doi.org/10.5446/15786
Taschner, Rudolf (2012): Die denkende Maschine. Krupica, Michael. https://doi.org/10.5446/15786

Außerdem besonders empfehlenswert: Die Aufzeichnungen der Imaginary Conference 2016.  Imaginary ist de facto eine sehr schöne „Wanderausstellung“ beziehungsweise ein kleiner Science Slam der Mathematik. So kann man sehr gut mit dem Beitrag von Christine von Renesse, Professorin an der Westfield State University, einsteigen:

Renesse, Christine von: IC16: Discovering The Art Of Mathematics, Folge 3, Imaginary Conference 2016. https://doi.org/10.5446/33854
Renesse, Christine von: IC16: Discovering The Art Of Mathematics, Folge 3, Imaginary Conference 2016. https://doi.org/10.5446/33854

Unter Umständen für Nicht-Spezialisten im jeweiligen Thema etwas schwer zugänglich aber unbedingt erwähnenswert sind Vorträge besonders berühmter Mathematiker*innen, allen voran von Preisträger*innen der Fields-Medaille – salopp auch Nobelpreis der Mathematik genannt (da es ja keinen gibt). Besonders einschlägig sind hier Vorträge im Rahmen vom International Congress of Mathematicians (ICM), derzeit im AV-Portal ausschließlich Aufzeichnungen vom ICM 2006 in Madrid. Umfassender und deutlich aktueller sind die Aufzeichnungen aus den regelmäßigen Heidelberg Laureate Lectures in Herausgeberschaft der Heidelberg Laureate Forum Foundation. Zum Beispiel mit einem Beitrag vom inzwischen verstorbenen Sir Michael Atiyah, u.a. als starker Vermittler zwischen Mathe und Physik in der Quantenfeldtheorie forschend, aus dem Jahr 2016:

Atiyah, Michael: 4th HLF - Laureate Lectures: Sir Michael Atiyah, 4th Heidelberg Laureate Forum (HLF), 2016. https://doi.org/10.5446/40103
Atiyah, Michael (2016): 4th HLF – Laureate Lectures: Sir Michael Atiyah, 4th Heidelberg Laureate Forum (HLF), 2016. https://doi.org/10.5446/40103

Außerdem dürfen in dieser Rubrik die besonders zahlreichen Mitschnitte von Einzelvorträgen und Veranstaltungen in Herausgeberschaft des renommierten französischen Institut des Hautes Études Scientifiques (IHÉS) einfach nicht fehlen. Sie machen – derzeit – mehr als ein Viertel der im Portal publizierten Mathe-Videos aus:  exakt 28,77626 %. Die Aufzeichnungen sind zum einen fachlich sehr speziell und decken zum anderen in ihrem Umfang ein enormes Spektrum mathematischer Forschung ab. Und vor allem: sie zeigen die typische formale Charakteristik mathematischer Vorträge bzw. Lehre – es wird zumeist ganz klassisch bis heute mit Kreide auf der Tafel vorgerechnet bzw. präsentiert. Auch der Bonner „Mathe-Star“ Peter Scholze ist mit einigen IHÉS-Vorträgen mehrfach vertreten. Der Fields-Medaillenträger arbeitet im Schnittfeld von Zahlentheorie und algebraischer Geometrie und ist besonders mit seiner Forschung zu perfektoiden Räumen bekannt und geehrt worden. Einstieg in eine mehrteilige Einführung:

Scholze, Peter: (2018) 1/6 Perfectoid Spaces and the Weight-Monodromy Conjecture, Folge 1, Cours d'arithmétique et de géométrie alébrique: Perfectoid Spaces and the Weight-Monodromy Conjecture. https://doi.org/10.5446/36450
Scholze, Peter: (2018) 1/6 Perfectoid Spaces and the Weight-Monodromy Conjecture, Folge 1, Cours d’arithmétique et de géométrie alébrique: Perfectoid Spaces and the Weight-Monodromy Conjecture. https://doi.org/10.5446/36450

Interviews und Porträts

Deutlich nahbarer und ausgesprochen spannend sind diverse Gespräche mit Mathematiker*innen. Besonders hervorzuheben ist hier die umfangreiche Interviewreihe HLF Portraits der bereits erwähnten Heidelberg Laureate Forum Foundation, maßgeblich von Marc Paechter durchgeführt. Über diese findet man ganz persönliche Zugänge und Ansichten von preisgekrönten „Mathe-Koryphäen“ – über ihren Werdegang, Forschungsinteressen sowie vor allem persönliche Einflüsse, Motivation und Inspirationen. Unter anderem ist das (noch kaum gesehene) Portrait von bzw. über Prof. Karen Keskulla Uhlenbeck, Abel-Preisträgerin 2019, sehr interessant. Sie arbeitet schwerpunktmäßig zu partiellen Differentialgleichungen, Variationsrechnung, geometrischer Analysis und Differentialgeometrie:

Uhlenbeck, Karen Keskulla; Pachter, Marc: The HLF Portraits: Karen Keskulla Uhlenbeck, The HLF Portraits. https://doi.org/10.5446/42461
Uhlenbeck, Karen Keskulla; Pachter, Marc (2019): The HLF Portraits: Karen Keskulla Uhlenbeck, The HLF Portraits. https://doi.org/10.5446/42461

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Zum Reiseabschluss nicht zu vergessen ist, dass selbstverständlich (mindestens) ein besonders einschlägiges Video zu Π im AV-Portal existiert. Und zwar ein Tutorial des in Wissenschaftsvideokreisen als SciFox bekannte Aachener Prof. für Physikalische Chemie, Jakob Günter Lauth:

Lauth, Jakob Günter (SciFox) (2013): Von der Fläche und vom Umfang eines Kreises - Kreiszahl Pi, Folge 19, Brückenkurs Mathematik für Studienanfänger. https://doi.org/10.5446/17869
Lauth, Jakob Günter (SciFox) (2013): Von der Fläche und vom Umfang eines Kreises – Kreiszahl Pi, Folge 19, Brückenkurs Mathematik für Studienanfänger. https://doi.org/10.5446/17869

Stöbern Sie mit!

Unsere kleine Video-Tour aus Anlass des Internationalen Tags der Mathematik und des Π-Tags ist hiermit zwar beendet, geht aber mit Ihrer Neugier erst richtig los. Wir laden Sie selbstverständlich herzlich ein, ebenso ausgiebig im AV-Portal auf Entdeckungsreise zu gehen. Haben Sie Ihre Mathe-Lieblingsvideos gefunden? Teilen Sie Ihre(n) Favoriten gerne über die Kommentarfunktion, per Mail an av-portal@tib.eu oder auch über Social Media wie Twitter oder Instagram. Wir freuen uns, mit  Ihrer persönlichen Empfehlung(en) die Merkliste „Mathematics for a Better World – the World of Mathematics“ zu bereichern.