Jugend Forscht 2008 (I): Von der Grafikkarte bis zum Lackierroboter

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Jugend Forscht 2008 (I): Von der Grafikkarte bis zum Lackierroboter

Aus dem Bundeswettbewerb »Jugend forscht«, der in diesem Jahr in der Stadthalle Bremerhaven ausgetragen wurde, bringen wir in diesem und dem folgenden Heft eine Auswahl von Arbeiten.

Christoph Pöppe

Das Spiel fängt ganz harmlos an: Man setze zwei Kreise vom Radius 1/2 auf die Punkte 0 und 1 der reellen Geraden, so dass sie sich berühren, und fülle den dreieckigen Zwickel zwischen ihnen mit dem größtmöglichen Kreis. Zwischen der Geraden, dem neuen Kreis und jeweils einem alten bleiben wieder krummlinige Dreiecke übrig, die man abermals mit dem größtmöglichen Kreis füllt, und so weiter: ein Spezialfall einer apollonischen Kreispackung (Spektrum der Wissenschaft 11/2002, S. 116).

Der Punkt, an dem ein Kreis dieser unendlichen Folge die reelle Gerade berührt, entspricht stets einer rationalen Zahl. Mehr noch: Auf jeder rationalen Zahl p /q sitzt...

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Können Pflanzen, Pilze und Zellen denken? Die Diskussion um »minimal intelligence« fordert uns heraus, das Verständnis von Kognition zu überdenken und unsere Ansätze in vielen Lebensbereichen zu verändern. Lesen Sie mehr zu diesem Thema in der aktuellen Ausgabe »Spektrum - Die Woche«.

Spektrum der Wissenschaft – Formen der Mathematik

Die Mathematik ist ein erstaunlich vielfältiges Fach und zeigt sich in den verschiedensten Formen: Lesen Sie von den bunten Fraktalen der Mandelbrotmenge, einer Einstein-Kachel, die den Boden mit erstaunlichen, lückenlosen Mustern versieht oder den Falten eines zerknitterten Papiers. Diese unterschiedlichen Strukturen bergen spannende mathematische Eigenschaften, die Fachleute in den letzten Jahren entdeckt und zum Staunen gebracht haben. Darüber hinaus stellen wir die Frage, warum Kieselsteine oval sind und zeigen Ihnen, nach welchen Regeln die faszinierenden Sandzeichnungen auf dem südpazifischen Archipel Vanuatu entstehen.

Spektrum der Wissenschaft – Fraktale

Seit Jahrzehnten arbeitet eine kleine Gruppe von Mathematikern an den letzten Geheimnissen des wohl bekanntesten Fraktals. Ihre Geschichte zeigt, wie technische Fortschritte selbst die abstraktesten mathematischen Gebiete voranbringen. Ein Durchbruch zur Entschlüsselung der Mandelbrot-Menge dürfte kurz bevorstehen. Außerdem im Heft: Bartenwale sind die Giganten der Meere. Ihre Nahrung besteht jedoch aus winzigen Planktonorganismen. Wie spüren die Wale das Futter in den Weiten des Ozeans auf? Drei Bierforscher interessieren sich für moderne und alte Hefestämme rund um das Brauen von Bier. Kryptografen und -innen arbeiten auf Hochtouren daran, neuartige Algorithmen zu entwickeln, die den Fähigkeiten künftiger Quantencomputer standhalten können. Es gibt einige vielversprechende Kandidaten, doch einige davon wurden bereits geknackt.

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