Die Vermesung der Welt

(Kinostart 25.10.2012) erzählt die Geschichte von Alexander von Humboldt und Carl Friedrich Gauß, die sich Anfang des 19. Jahrhunderts aufmachen, die Welt zu entdecken. Während der Naturforscher Humboldt in ferne…

…Länder reist, um die Welt zu erforschen, bleibt der Mathematiker Gauß zu Hause, um sie zu berechnen. Beide brachten mit diesen höchst unterschiedlichen Methoden spektakuläre Ergebnisse hervor, die auch heute noch Relevanz haben. Wir stellen ein paar der wichtigsten Hinterlassenschaften der beiden Wissenschaftsgenies vor.

• Gaußsche Glockenkurve – Alle Abiturienten kennen Gauß aufgrund der nach ihm benannten Glockenkurve: Das von Gauß beschriebene Prinzip der Normalverteilung wird in einem Koordinatensystem als Kurve dargestellt, die die Form einer Glocke hat. Mit dieser Kurve lässt sich die Wahrscheinlichkeit von Zufallsvariablen berechnen, wie sie zum Beispiel bei Messwerten in der Biologie, in der Molekularbewegung oder in der Versicherungsmathematik vorkommen. Messfehler, Abweichungen bei der Fertigung von Werkstücken oder Schadensdaten in Versicherungsfällen kann man von ihrer Wahrscheinlichkeit her so beschreiben, dass sie trotz einer großen Zahl von unabhängigen Einflüssen stets eine Normalverteilung, also eine gleichmäßige Kurve in der Glockenform darstellen. Denn die einzelne Abweichung spielt für das Gesamtbild nur eine unbedeutende Rolle.

• Gaußsche Osterformel – Gauß entwickelte eine Methode zur Berechnung des Termins des Osterfestes für ein beliebiges vorgegebenes Jahr. Eine einzelne Formel reicht dazu allerdings nicht aus, sondern vielmehr ist ein ganzer Satz von Gleichungen nötig, der griffig unter dem Begriff „Osterformel“ zusammengefasst wurde. Die Berechnung funktioniert im Gregorianischen Kalender und mit kleineren Modifikationen auch im Julianischen Kalender. Eine winzige Schwäche weist sie allerdings auf: In der Gregorianischen Kalenderreform wurde der 25. April als letztes mögliches Datum für den Ostersonntag festgelegt. Der Gaußsche Gleichungssatz liefert aber in wenigen Sonderfällen den 26. April. Selber hatte er eine entsprechende Ausnahmeregelung für seine Formel nur noch mündlich formuliert, erst spätere Forscher ergänzten die Gleichungssätze auch schriftlich.

• Revolution der Vermessungskunde – Ab 1816 arbeitete Gauß intensiv in der Landvermessung und bekam den Auftrag, das Königreich Hannover zu vermessen. Von 1818 bis 1826 leitete er diese „gaußsche Landesaufnahme“ und entwickelte im Zuge dieser Aufgabe revolutionäre Theorien zur Geodäsie (Vermessungskunde) und Differentialgeometrie. Vor allem durch die Anwendung der von ihm bereits im Alter von 18 Jahren entwickelten „Methode der kleinsten Quadrate“ und durch die Lösung vielschichtiger linearer Gleichungssysteme gelang ihm eine erhebliche Steigerung der Genauigkeit der Messungen. Neben der Verbesserung der mathematischen Methoden wurde er aber auch ganz praktisch als Erfinder tätig: Er entwickelte das Messinstrument Heliotrop, mit dem über einen Sonnenspiegel weit entfernte Vermessungspunkte sichtbar gemacht werden konnten.

• Humboldtstrom – Alexander von Humboldt erlangte weltweite Berühmtheit als Forscher durch seine große amerikanische Forschungsreise von 1799-1804, bei der er mit seinem Partner Aimé Bonpland unter größten Strapazen mehrere Tausend Kilometer Strecke, vor allem in Lateinamerika, zurücklegte. Bei einem Aufenthalt in Guayaquil konnte er durch Temperaturmessung eine Meeresströmung nachweisen, die heute seinen Namen trägt. Der Humboldtstrom ist eine kalte Strömung, die in nordwestlicher Richtung entlang der Westküste Südamerikas von der Antarktis parallel zu den Anden verläuft. Die Meeresströmung hat erheblichen Einfluss auf das Klima der Westküste Südamerikas, die durch niederschlagsarme Wüstengebiete wie die Atacama-Wüste in Chile gekennzeichnet ist. Der hohe Sauerstoffgehalt des Wassers führt außerdem zu einem hohen Artenreichtum in den Gewässern.

• Humboldts Vernetzungsprinzip – Hierbei handelt es sich zwar um keinen feststehenden Begriff, Humboldts Forschungsansatz war allerdings maßgeblich geprägt von der Idee einer Vernetzung des Wissens über disziplinäre und geographische Begrenzungen hinweg und beeinflusste damit die Fortentwicklung der Forschung entscheidend. Während er selber schon in etlichen Disziplinen wie Physik, Chemie, Botanik und Geologie forschte, führte er zusätzlich bei der Verschriftlichung seiner Forschungsergebnisse einen intensiven Dialog mit Experten aus den verschiedensten Ländern und Fachgebieten, um fehlendes eigenes Wissen zu ergänzen und seine Ergebnisse mit den Forschungen anderer Wissenschaftler in Beziehung zu setzen. Er soll zu diesem Zweck mehr als 30000 Briefe geschrieben haben. Humboldt kann damit als einer der ersten Gelehrten gelten, die eine globale, auf das Ganze gerichtete, interdisziplinär verknüpfte Wissenschaftsphilosophie verfolgten.

DIE VERMESSUNG DER WELT ist ein bildgewaltiges Kinoabenteuer über einen Naturforscher und einen Mathematiker

Zwei Leben verbinden sich zu einer Geschichte über Leidenschaft, Einsamkeit, Liebe und Fortschritt.

Nach einem der ungewöhnlichsten historischen Romane der letzten Jahre entstand ein außergewöhnlicher historischer Kinofilm. Romanautor Daniel Kehlmann schrieb das Drehbuch gemeinsam mit Regisseur Detlev Buck. Die Vergangenheit wird durch die 3-D-Technik zur Gegenwart.

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