Schon die alten Griechen konstruierten mit Lineal und Zirkel geometrische Figuren mit drei, vier oder fünf Ecken. Aber geht das auch bei regelmäßigen Vielecken mit sieben, neun oder gar siebzehn Ecken? Und wie kann man mit Hilfe der Mathematik Planungsprobleme wie das Erstellen von Stunden- oder Zugfahrpläne lösen? Mit diesen und anderen spannenden Fragen der klassischen Geometrie und der Optimierung beschäftigten sich 25 Mathematik-Spezialistinnen und Spezialisten verschiedener Jahrgangsstufen Thüringer Schulen bei einem fünftägigen Mathelager an der TU Ilmenau auf spielerische Weise.
Wie sich ein regelmäßiges 17-Eck nur mit Zirkel und Lineal konstruieren und damit beispielsweise eine Torte gerecht in 17 Stücke teilen lässt, fand Carl Friedrich Gauß tatsächlich erst 2000 Jahre nach Euklid heraus – als damals erst 18-jähriger Student. Die Jugendlichen, die sich Ende September 2024 an der TU Ilmenau mit diesem Mathematik-Phänomen auseinandersetzten, waren allesamt jünger als Gauß – doch sind schon jetzt besonders interessiert und begabt auf ihrem Gebiet. An der Universität lernten sie unter anderem zu beweisen, warum ein regelmäßiges n-Eck mit sieben oder neun Ecken auf diese Weise nicht konstruierbar ist.
Fünf Tage lang bereiteten sich die Schülerinnen und Schüler aus Greiz und Hildburghausen im „Mathe-Spezialistenlager“ mit ihren Lehrern auf die zweite Runde der Mathematik-Olympiade vor – mit einem Kopfrechenwettbewerb, Knobelecken und einer Lagerolympiade. Professoren und Professorinnen der TU Ilmenau „fütterten“ sie außerdem mit einem mathematisch-naturwissenschaftlichen Rahmenprogramm. Im Workshop „Kombinatorische Optimierung zum Anfassen“ mit Professor Gabriele Eichfelder mussten die Jüngeren als Beispiel für ein besonders kniffeliges Planungsproblem unterschiedliche Zootiere passend miteinander in Gehegen platzieren: Welche Tiere haben ähnliche Bedürfnisse? Und welche vertragen sich gar nicht? „Es war spannend zu sehen, wie engagiert und interessiert die Schülerinnen und Schüler dabei waren“, erzählt Prof. Thomas Hotz vom Institut für Mathematik:
Man hat gespürt, welche Freude sie an Mathe und Naturwissenschaften haben.
Einblicke bekamen die jungen Nachwuchsforschenden bei einer Experimentalvorlesung zum Thema „Laser – das andere Licht“ mit Dr. Dirk Schulze sowie bei einem Besuch des Hochenergiephysiklabors auch in die Physik und Elektrotechnik. Begleitet und betreut wurden die Jugendlichen dabei von Olaf Schimmel. Der engagierte Mathematik- und Physiklehrer fördert und begeistert seit vielen Jahren im Regionalzentrum Ostthüringen erfolgreich mathematisch begabte und interessierte Schülerinnen und Schüler über Korrespondenzzirkel oder Angebote wie das Mathe-Spezialistenlager, das dieses Jahr erneut an der TU Ilmenau stattfand, unterstützt von der Studienorientierung der Universität. Für ihn war es auch diesmal ein voller Erfolg:
Die von der TU Ilmenau angebotenen Workshops, Vorträge und Besichtigungen stellten eine wunderbare Bereicherung des Spezialistenlagers dar und begeisterten nicht nur die Schülerinnen und Schüler. Sie erweiterten so manchen Horizont und weckten hier und da neue Interessen.
Kontakt
Prof. Dr. Thomas Hotz
Fachgebietsleiter Wahrscheinlichkeitsrechnung und mathematische Statistik