Vorwort | 5 |
Inhaltsverzeichnis | 9 |
1 Wie funktioniert Mathematik? | 13 |
1 Mathematik und das menschliche Denkvermögen | 14 |
2 Mathematik und Sprache | 18 |
3 Woher kommen die mathematischen Begriffe? | 20 |
3.1 Definierte Begriffe | 20 |
3.2 Grundbegriffe | 21 |
3.3 Termklassen | 22 |
3.4 Abstrakte Erzeugung von Begriffen | 31 |
3.5 Die Anzahl der Begriffe, die mit einer endlichen Menge verbunden sind | 35 |
3.6 Der Universalienstreit | 39 |
4 Wahrheit und Widerspruchsfreiheit | 41 |
4.1 Wahr und falsch | 41 |
4.2 Junktoren | 44 |
4.3 Lösungen logischer Probleme | 47 |
4.4 Tautologien | 51 |
4.5 Argumentationen und Beweise | 52 |
4.6 Substitutionsprinzip | 53 |
4.7 Kontradiktion und Widerspruch | 54 |
4.8 Widerspruchsbeweis | 57 |
4.9 Von der Logik zum Computer | 58 |
4.10 Eleganz in der Sprache | 64 |
5 Theorie und Modell | 66 |
6 Strukturen | 72 |
7 Metatheorie und der Gödelsche Unvollständigkeitssatz | 80 |
Zum Abschluss | 87 |
2 Wie arbeitet Mathematik? | 89 |
1 Der königliche Weg zur mehrdimensionalen und nichteuklidischen Geometrie | 90 |
1.1 Der Schnellzug der analytischen Geometrie | 90 |
1.2 Die Welt der Inzidenzgeometrie | 108 |
1.3 Geodäten auf einer gekrümmten Fläche | 113 |
Schlussbemerkung | 114 |
2 Vom leeren Nichts zu absonderlichen Unendlichkeiten | 115 |
2.1 Die unendliche Folge der natürlichen Zahlen | 115 |
2.2 Eine unendliche Prozession von Kardinalzahlen | 116 |
2.3 Transfinite Ordinalzahlen | 124 |
Schlussbemerkung | 125 |
3 Erstaunliche Geburtstage und Garderobenverhältnisse | 126 |
3.1 Happy birthday to you and you | 127 |
3.2 Ist das mein Hut oder ist es der von Euler? | 130 |
3.3 Paradoxien in der Wahrscheinlichkeitsrechnung | 134 |
Schlussbemerkung | 137 |
4 Vom Abendspaziergang zu operationalen Netzwerken | 138 |
4.1 Die sieben Brücken von Königsberg | 138 |
4.2 Eulerwege | 139 |
4.3 Probleme aus der Graphentheorie | 142 |
Schlussbemerkung | 145 |
5 Ideale Maße für Miss Blecheimer und Mr. Pommestüte | 146 |
5.1 Zylinder mit gegebenem Volumen und minimaler Oberfläche | 146 |
5.2 Kegel mit vorgegebenem Inhalt und minimaler Mantelfläche. | 148 |
Schlussbemerkung | 150 |
6 Ende gut, alles gut! | 151 |
6.1 Prüfzahlen | 152 |
6.2 Fehlerkorrektur mit Hamming-Codes | 156 |
Schlussbemerkung | 160 |
7 Der Zauber der Fraktale und das deterministische Chaos | 161 |
7.1 Iteration als Rezept für Fraktale | 163 |
7.2 Chaotisches Verhalten deterministischer Systeme | 172 |
Schlussbemerkung | 181 |
8 Reduktive Algorithmen für das Wurzelziehen | 182 |
8.1 Teilungen eines Intervalls mit dem Parallelografen | 182 |
8.2 Rekursionsformeln und Nomogramme für das Wurzelziehen | 187 |
Schlussbemerkung | 194 |
Zum Abschluss | 195 |
3 Mathematik und Kultur | 197 |
1 Vom Nomadentum zur Agrarkultur | 200 |
1.1 Steinalte Zahlen | 201 |
1.2 Die ägyptischen Landmesser | 202 |
1.3 Die babylonischen Astronomen | 205 |
1.4 Das dezimale Zahlsystem der Hindus | 209 |
1.5 Chinesische Rechenstäbchen | 211 |
1.6 Die Kalender der Maya | 213 |
Schlussbemerkung | 215 |
2 Die Revolution durch den theoretischen Geist der Griechen | 216 |
2.1 Thales von Milet | 217 |
2.2 Die Schule des Pythagoras in Kroton | 219 |
2.3 Die Paradoxien des Zenon von Elea | 224 |
2.4 Die fünf platonischen Körper | 225 |
2.5 Die aristotelische Logik | 231 |
2.6 Das rationale Modell der Elemente des Euklid | 234 |
2.7 Die olympische Erscheinung des Archimedes | 239 |
Schlussbemerkung | 242 |
3 Von einer agrarischen zu einer industriellen Kultur | 243 |
3.1 Die geniale Erfindung der Dezimalbrüche | 247 |
3.2 Der Rechenkomfort der „wundersamen“ Logarithmen | 249 |
3.3 Ein neues Weltbild | 252 |
3.4 Die Geburt der Mechanik | 254 |
3.5 Die innige Umarmung von Algebra und Geometrie | 255 |
3.6 Die Wege des Zufalls | 258 |
3.7 Die Enträtselung der „Himmelsmechanik“ | 262 |
Schlussbemerkung | 269 |
4 Eintritt in die Moderne | 270 |
4.1 Der abstrakte Sprung in eine nichteuklidische Geometrie | 270 |
4.2 Die Geburt der modernen Algebra | 273 |
4.3 Die eingehende Grundlegung der Analysis | 276 |
4.4 Die Faszination des Unendlichen | 277 |
4.5 Der Quell der Informatikflut | 281 |
Zum Abschluss | 284 |
4 Mathematik in Natur und Kunst | 287 |
1 Mathematik in den Formen der Natur | 290 |
1.1 Die Gleichungen des Kosmos | 290 |
1.2 Die Formen der Dinge in unserer Nähe | 299 |
Schlussbemerkung | 313 |
2 Mathematische Strukturen in der Kunst | 314 |
2.1 Die Formen und Techniken der Baukunst | 314 |
Schlussbemerkung | 330 |
2.2 Bildende Künste | 331 |
Schlussbemerkung | 345 |
2.3 Mathematik und Musik | 346 |
Schlussbemerkung | 365 |
2.4 Mathematik und Literatur | 366 |
Schlussbemerkung | 375 |
Zum Abschluss | 376 |
Epilog | 377 |
Bildnachweisen | 378 |
Literaturverzeichnis | 386 |
Register | 389 |