Mathematik-Forschung

Das kleine Genie und der Professor

Malte Haßler (17) und die Schüler Jonas Bayer und Simon Dubischar arbeiten an komplexen Texten von Mathematikern. Es geht um eines der größten ungelösten mathematischen Probleme: das Collatz-Problem.
03.05.2017, 19:04
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Von Lisa Urlbauer
Das kleine Genie und der Professor

18 Din-A4-Seiten mit einer Gleichung, die über 3000 Variablen umfasst, zeigen Matheprofessor Dierk Schleicher und Malte Haßler.

ANDREAS KALKA

Malte Haßler (17) und die Schüler Jonas Bayer und Simon Dubischar arbeiten an komplexen Texten von Mathematikern. Es geht um eines der größten ungelösten mathematischen Probleme: das Collatz-Problem.

Sorgfältig rollt Malte Haßler das Papier in seiner Hand ab und gibt Dierk Schleicher das kurze Ende. Die beiden stehen im Gras vor dem Campus Center der Jacobs University in Grohn. Das Papier weht auf und ab im Wind. Um es ganz ausbreiten zu können, müssen sich Haßler und Schleicher einige Meter voneinander entfernen. Zwischen ihnen liegen nun 18 Din-A4-Seiten – und eine Gleichung, die über 3000 Variablen umfasst.

Malte Haßler ist angehender Abiturient, Dierk Schleicher Professor der Mathematik an der Jacobs University. Was die beiden da in der Hand halten, ist der erste Platz des diesjährigen Landeswettbewerbs von „Jugend forscht“ im Bereich Mathematik/Informatik (der WESER-KURIER berichtete). Das „Werte-Polynom-Monster“ haben sie die Gleichung getauft. „Da gehört viel Studium, viel Arbeit und ganz viel Grips dazu“, sagt Schleicher.

Theoretische Texte verschiedener Mathematiker

Anfang November vergangenen Jahres haben der 17-jährige Malte Haßler und die Schüler Jonas Bayer und Simon Dubischar angefangen, theoretische Texte verschiedener Mathematiker zu erarbeiten. Kern der Arbeiten ist eines der größten, bisher ungelösten mathematischen Probleme: das Collatz-Problem.

Seit es 1937 gestellt worden ist, wird daran geforscht. Bisher gibt es nicht mal eine Teillösung. Mit ihrer Gleichung – einer sogenannten diophantischen Darstellung des Problems – zeigen Haßler, Bayer und Dubischar, dass sie sich in die Tiefe mathematischer Theorie eingearbeitet und diese verstanden haben.

„Dieses Verständnis übersteigt die Studienleistungen eines normalen Mathematikstudiums“, sagt Professor Schleicher. „Ich glaube, dass die allermeisten Studenten keine Vorlesung zu solch einem Thema besuchen.“ Dabei stehen Haßler und seine beiden Mitstreiter gerade einmal vor ihrem Schulabschluss.

Keine Klassenkameraden

„Es war schwer mit der Fernbeziehung“, sagt Malte Haßler über die gemeinsame Zusammenarbeit. Die drei Jung-Forscher sind nämlich keine Klassenkameraden. Während Malte sein Abitur am Gymnasium Horn macht, besucht Simon Dubischar die zehnte Klasse am Kippenberg-Gymnasium. Jonas Bayer ist Schüler in Baden-Württemberg.

Mehrere Wochenenden haben die drei mit ihrem Mentor Dierk Schleicher verbracht, und mindestens einmal die Woche hat er mit jedem von ihnen telefoniert. „Anfangs hatte ich das Gefühl, mit drei Personen drei Projekte zu besprechen“, sagt Schleicher lachend. Mit der Zeit aber seien die Schüler zusammengewachsen, und eine spannende Gruppendynamik habe sich entwickelt.

Schleicher, der 2016 eine Fördersumme von 2,3 Millionen Euro für fünf Jahre Forschung erhalten hat, widmet einen großen Teil seiner Arbeit den Mathematikern von morgen „Der Teil, der mir am meisten Spaß macht an meiner Arbeit, ist, spannende junge Leute zu finden und diese menschlich und mathematisch wachsen zu sehen.“

Ein weiteres Problem

Als zweiter Vorsitzender und Mitbegründer des Vereins „Mathematik in Bremen“ fördert Schleicher seit Jahren den Nachwuchs der Stadt. Malte Haßler ist seit der siebten Klasse Vereinsmitglied. Der Professor: „Wir versuchen, Schüler zu finden und diese zu motivieren, mathematische Herausforderungen anzunehmen.“

Die Arbeit der jungen Forscher basiert auf einer Idee des renommierten russischen Mathematikers Yuri Matiyasevich, den Haßler und Schleicher während eines Wettbewerbs in St. Petersburg kennengelernt haben. Über die Leistung der drei Jungforscher hat Schleicher den russischen Mathematiker auch schon informiert.

Wenn sie ihre jetzige Arbeit abgeschlossen haben, hätte Matiyasevich ein weiteres, darauf aufbauendes ungelöstes Problem – in dessen Erforschung er die drei gerne einbinden möchte. „Die Grundlagen sind geschaffen, nicht mehr nur auf „Jugend-forscht“-Niveau zu arbeiten“, sagt dazu Malte Haßler.

"Das Schöne an Forschung ist, dass sie nie vorbei ist."

Immer wieder betont Schleicher die herausragende Leistung von Haßler und dessen Kollegen. „Es ist viel Arbeit, diese Thematik zu studieren. Außer man gehört zu einem kleinen Expertenkreis.“ Auch der englische Mathematiker John Conway, bekannt durch seine Arbeiten zur kombinatorischen Spieltheorie, habe Interesse an den jungen Forschern.

„Er kommt im Juli nach Bremen, und dann werden sie ihm ihre Arbeit erklären“, sagt Schleicher. Conway versuche seit zehn Jahren, dieses mathematische Problem zu verstehen. „Eine größere Auszeichnung als die Anerkennung durch renommierte, internationale Mathematiker, kann es für die Arbeit der drei nicht geben“, findet Schleicher.

„Das Schöne an Forschung ist, dass sie nie vorbei ist“, sagt Haßler. „Das hier ist kein Schlussstrich.“ Am 25. Mai fahren er und die beiden anderen erst einmal zum Bundeswettbewerb von „Jugend forscht“ nach Erlangen.

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