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aus Heft 16/2013 Wissen

Zwei gegen π

Roland Schulz  Illustration: Kristian Hammerstad

Die Zahl Pi ist die älteste Trophäe der Mathematik. Ein Team hat jetzt versucht, sie auf zehn Billionen Nachkommastellen genau zu berechnen. Eine Expedition ins Unbekannte, so spannend wie ein Flug mit der Enterprise.


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Sie rückten pünktlich in die Unendlichkeit aus, Sonntagvormittag um halb elf. Sie hatten die Maschine dafür gemeinsam geschaffen, Shigeru Kondo ihre Systeme, Alexander Yee den Code, der ihr befahl.

»Option?«, fragte die Maschine. Sie war startklar. Shigeru Kondo gab die Ziffer 0 ein, das Signal. Es war der 10. Oktober 2010, die Systemzeit zeigte 10:33:45 Uhr.

»Beginne Berechnung«, antwortete die Maschine. Sie war nackt, kein Gehäuse schirmte ihre Komponenten. Sie war von Ventilatoren umstellt, weil es sehr heiß werden würde, je weiter sie in die Unendlichkeit vordrang. Auf Kondos Bildschirm blinkte der Auftrag auf. »Konstante: Pi«, meldete die Maschine. »Fortschritt: 0 %«.

»Dann wurde es brutal«, sagt Alexander Yee über eine wankelmütige Internetverbindung, die seine Stimme stocken lässt. »Wir haben einen Haufen Gerät vernichtet. «

Yee, Student, 24 Jahre alt, foltert Maschinen. In der Welt der Zahlen ist er deswegen ein Star. Er lässt Computer rechnen, bis sie glühen. Er hält etliche Weltrekorde, sein Partner Kondo und er wagten sich in Weiten der Mathematik, die nie ein Mensch zuvor vermessen hatte. Am 10.10.10 brachen die beiden zu einer besonderen Zahl auf - Pi.

Wer den Umfang eines Kreises durch seinen Durchmesser teilt, erhält immer die gleiche Zahl, eine Konstante: π.Diese Kreiszahl Pi ist für alle Kreise gleich, egal ob sie klein wie eine Murmel sind oder groß wie der Mond. Jedes Schulkind lernt Pi kennen, meist auf zwei Kommastellen gerundet: 3,14. In Wirklichkeit läuft Pi aber weiter, 3,1415926535897932384626433832795028841971693993751058209749445923078164062862089986280348253421170679… Kommastelle auf Kommastelle, bis in die Unendlichkeit. »Pi ist einzigartig«, sagt Yee. »Keine Zahl ist so berühmt wie sie.«

Yee studiert Informatik an der Universität von Illinois, seine Studentenbude sieht aus wie der Kontrollstand eines Kraftwerks. Vier Bildschirme warten auf Befehle, dahinter stapeln sich seine Rechner, die er mit Kosenamen ruft, um sie in seinem Netzwerk schneller ausfindig zu machen. Zahlen sind sein Zuhause.

Als Schuljunge spazierte er durch alle Rechenaufgaben, schnell maß er sich in Mathe-Wettkämpfen. Sein Vater, ein aus China nach Amerika eingewanderter Ingenieur, stachelte den Wissensdrang des Sohnes mit Analysis und Algebra an. Zum Erstaunen der Eltern streuten Yees Zensuren jedoch abseits der statistisch erwartbaren Werte. Er schaffte es dennoch auf die Highschool. Dort sollte Yee in einem Informatikkurs ein simples Programm schreiben, das große Zahlen multiplizieren und dividieren konnte. Eine Fingerübung, die ihn noch nach der Abgabe fesselte.

Er verbiss sich in Potenzen und Wurzeln, befahl dem Programm, Gleichungssysteme zu berechnen, Hyperbeln, Logarithmen. Seine gesamte Schulzeit über schrieb er den Code fort. Als Student programmierte er sich bis in die Zahlenräume, die jenseits seines Verständnisses lagen. Die Formeln sagten ihm nichts mehr. Aber mit Code konnte er sie fassen. Auf diese Art gelangte er schließlich zu den Schönheiten der Mathematik - den Konstanten.

Konstanten sind Zahlen, die sich einer endgültigen Deutung entziehen. Manche Konstanten sind irrational. So nennen Mathematiker Zahlen, die sich nicht als Bruch von zwei ganzen Zahlen darstellen lassen - ihre Ziffern laufen nach dem Komma in Ewigkeit weiter, ohne sich periodisch zu wiederholen. Manche Konstanten sind transzendent. So heißen Zahlen, die sich nicht mit Algebra fangen lassen - es gibt keine Gleichung aus einer endlichen Anzahl von ganzen Zahlen, deren Ergebnis der Konstante auch nur nahe käme. Niemand kann diese Konstanten zu Ende rechnen. In der Welt der Zahlen, in der sonst so strenge Gesetze herrschen, sind Konstanten der Wilde Westen.

Yee preschte mit der Lust eines Entdeckers durch dieses Land. Er goss die Euler’sche Zahl in Code. Den Goldenen Schnitt. Die Quadratwurzel aus 2. Die Catalan’sche Konstante und die von Apéry. Er hatte Tausende Zeilen an Code. Nun wollte er wissen, wie gut er gearbeitet hatte. Er jagte sie erst auf ein einfaches Ziel - die Euler-Mascheroni-Konstante. Was ist das? »Hey, ich bin nur der Computer-Typ«, sagt Yee, sein Lachen klingt durch die Leitung. »Ich wollte nur sehen, wie schnell mein Code rechnen kann.«
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Um Pi zu ehren, feiern wahre Fans mit Piña Colada zu Pistazien und Pizza, erfuhr Autor Roland Schulz: Immer am 14. März, dem Pi-Tag. Wer kann, lädt dazu Freunde aus dem Hamburger Hinterland ein: Pinneberg führt das Autokennzeichen PI.

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