ABOUT THE SPEAKER
Marcus du Sautoy - Mathematician
Oxford's newest science ambassador Marcus du Sautoy is also author of The Times' Sexy Maths column. He'll take you footballing with prime numbers, whopping symmetry groups, higher dimensions and other brow-furrowers.

Why you should listen

Marcus du Sautoy only permits prime numbers on the uniforms of his football team, but that idiosyncrasy isn't (entirely) driven by superstition -- just pure love. (His number is 17.) You might say primes, "the atoms of mathematics," as he calls them, are du Sautoy's intellectual spouse, the passion that has driven him from humble-enough academic beginnings to a spectacular and awarded career in maths, including a Royal Society fellowship and, of course, his recent election to the Simonyi Professorship for the Public Understanding of Science, the post previously held by Richard Dawkins.

A gifted science communicator -- interesting fashion sense aside -- du Sautoy has most recently been host of the BBC miniseries "The Story of Maths," which explores fascinating mathematical theories and techniques from throughout history and across cultures. Before that, he hosted The Num8er My5teries, a lecture series on history's stubbornest math problems -- the sorts of conundrums that get your head griddle-hot with thinking. He's also author, perhaps most famously, of The Music of the Primes, an engaging look at the often Pyrrhic attempts at cracking the Riemann Hypothesis. His 2008 book, Symmetry: A Journey into the Patterns of Nature, looks at various kinds of mathematical and aesthetic symmetry, including a massive, mysterious object called "the Monster" that exists in 196,883 dimensions.

More profile about the speaker
Marcus du Sautoy | Speaker | TED.com
TEDGlobal 2009

Marcus du Sautoy: Symmetry, reality's riddle

Marcus du Sautoy: Symmetrie, das Rätsel der Wirklichkeit

Filmed:
1,158,477 views

Alles in der Welt dreht sich um Symmetrie – vom Spin der Elementarteilchen bis hin zur atemberaubenden Schönheit einer Arabeske. Aber dahinter verbirgt sich mehr. In seinem Vortrag ermöglicht uns Marcus du Sautoy, Mathematiker an der Universität Oxford, einen Einblick in die Welt der unsichtbaren Zahlen, die alle symmetrischen Objekte verbinden.
- Mathematician
Oxford's newest science ambassador Marcus du Sautoy is also author of The Times' Sexy Maths column. He'll take you footballing with prime numbers, whopping symmetry groups, higher dimensions and other brow-furrowers. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:18
On the 30thth of MayMai, 1832,
0
0
4000
Am 30. Mai 1832
00:22
a gunshotSchuss was heardgehört
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2000
fiel ein Gewehrschuss
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ringingKlingeln out acrossüber the 13thth arrondissementArrondissement in ParisParis.
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6000
3000
im 13. Pariser Bezirk.
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(GunshotSchuss)
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9000
1000
(Gewehrschuss)
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A peasantBauer, who was walkingGehen to marketMarkt that morningMorgen,
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10000
3000
Ein Bauer, der an diesem Morgen auf dem Weg zum Markt war,
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ranlief towardsin Richtung where the gunshotSchuss had come from,
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2000
eilte in die Richtung, aus der der Schuss gekommen war.
00:33
and foundgefunden a youngjung man writhingsich windend in agonyAgonie on the floorStock,
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4000
Dort fand er einen jungen Mann, der am Boden lag und sich vor Schmerzen wand.
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clearlydeutlich shotSchuss by a duelingDuelle woundWunde.
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19000
3000
Er war offensichtlich bei einem Duell von einer Kugel getroffen worden.
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The youngjung man'sdes Mannes nameName was EvaristeEvariste GaloisGalois.
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3000
Der Name des jungen Mannes war Evariste Galois.
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He was a well-knownbekannte revolutionaryRevolutionär in ParisParis at the time.
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25000
4000
Er war zu jener Zeit ein bekannter Pariser Revolutionär.
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GaloisGalois was takengenommen to the locallokal hospitalKrankenhaus
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Galois wurde ins Krankenhaus gebracht,
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where he diedist verstorben the nextNächster day in the armsArme of his brotherBruder.
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32000
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wo er am nächsten Tag in den Armen seines Bruders starb.
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And the last wordsWörter he said to his brotherBruder were,
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Das letzte, was er zu seinem Bruder sagte, war:
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"Don't crySchrei for me, AlfredAlfred.
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37000
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„Weine nicht um mich, Alfred.
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I need all the courageMut I can musterMuster
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39000
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Ich brauche allen Mut, den ich habe,
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to diesterben at the ageAlter of 20."
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4000
um mit zwanzig zu sterben.“
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It wasn'twar nicht, in factTatsache, revolutionaryRevolutionär politicsPolitik
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Tatsächlich war es nicht seine revolutionäre politische Gesinnung,
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for whichwelche GaloisGalois was famousberühmt.
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für die Galois berühmt war.
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But a fewwenige yearsJahre earliervorhin, while still at schoolSchule,
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49000
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Einige Jahre zuvor jedoch – er ging damals noch zur Schule –
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he'der würde actuallytatsächlich crackedgeknackt one of the biggroß mathematicalmathematisch
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hatte er eines der größten mathematischen Probleme
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problemsProbleme at the time.
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54000
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seiner Zeit gelöst.
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And he wroteschrieb to the academiciansAkademiker in ParisParis,
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56000
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Er schrieb den Gelehrten an der Pariser Akademie
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tryingversuchen to explainerklären his theoryTheorie.
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58000
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und versuchte, ihnen seine Theorie darzulegen.
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But the academiciansAkademiker couldn'tkonnte nicht understandverstehen anything that he wroteschrieb.
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60000
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Die Gelehrten aber verstanden kein einziges Wort von dem, was er schrieb.
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(LaughterLachen)
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63000
1000
(Gelächter)
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This is how he wroteschrieb mostdie meisten of his mathematicsMathematik.
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64000
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So notierte er fast alle seine mathematischen Überlegungen.
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So, the night before that duelDuell, he realizedrealisiert
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In der Nacht vor dem Duell erkannte er,
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this possiblymöglicherweise is his last chanceChance
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dass dies vermutlich seine letzte Chance war,
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to try and explainerklären his great breakthroughDurchbruch.
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72000
2000
seinen großen Durchbruch zu erklären.
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So he stayedblieb up the wholeganze night, writingSchreiben away,
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74000
3000
Und so blieb er die ganze Nacht auf, schrieb und schrieb
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tryingversuchen to explainerklären his ideasIdeen.
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77000
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und versuchte, seine Ideen verständlich zu machen.
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And as the dawnDämmerung camekam up and he wentging to meetTreffen his destinySchicksal,
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79000
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Als der Morgen dämmerte und er sich aufmachte, seinem Schicksal zu begegnen,
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he left this pileHaufen of papersPapiere on the tableTabelle for the nextNächster generationGeneration.
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82000
4000
hinterließ er auf dem Tisch diesen Stapel Papier für die kommende Generation.
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Maybe the factTatsache that he stayedblieb up all night doing mathematicsMathematik
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86000
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Vielleicht lag es daran, dass er die ganze Nacht durchgearbeitet hatte,
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was the factTatsache that he was sucheine solche a badschlecht shotSchuss that morningMorgen and got killedermordet.
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89000
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dass er an diesem Morgen so schlecht zielte und tödlich getroffen wurde.
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But containedenthalten insideinnen those documentsUnterlagen
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Aber in diesen seinen Dokumenten
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was a newneu languageSprache, a languageSprache to understandverstehen
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war eine neue Sprache enthalten: Eine Sprache,
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one of the mostdie meisten fundamentalgrundlegend conceptsKonzepte
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97000
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um eines der grundlegenden naturwissenschaftlichen Konzepte
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of scienceWissenschaft -- namelynämlich symmetrySymmetrie.
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99000
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zu verstehen – nämlich Symmetrie.
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Now, symmetrySymmetrie is almostfast nature'sNatur languageSprache.
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102000
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Fast könnte man Symmetrie als die Sprache der Natur bezeichnen.
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It helpshilft us to understandverstehen so manyviele
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104000
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Sie erleichtert uns das Verständnis so vieler
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differentanders bitsBits of the scientificwissenschaftlich worldWelt.
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106000
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unterschiedlicher Aspekte in der Welt der Wissenschaft,
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For exampleBeispiel, molecularmolekular structureStruktur.
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zum Beispiel das Verständnis molekularer Strukturen.
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What crystalsKristalle are possiblemöglich,
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Welche Kristallformen möglich sind,
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we can understandverstehen throughdurch the mathematicsMathematik of symmetrySymmetrie.
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4000
verstehen wir durch die Mathematik der Symmetrie.
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In microbiologyMikrobiologie you really don't want to get a symmetricalsymmetrisch objectObjekt,
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2000
In der Mikrobiologie sind symmetrische Objekte nicht erwünscht,
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because they are generallyallgemein ratherlieber nastyBöse.
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weil sie fast immer äußerst unangenehm sind.
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The swineSchweinegrippe fluGrippe virusVirus, at the momentMoment, is a symmetricalsymmetrisch objectObjekt.
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3000
Der aktuelle Schweinegrippevirus ist ein symmetrisches Objekt.
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And it usesVerwendungen the efficiencyEffizienz of symmetrySymmetrie
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Er nutzt die Wirksamkeit der Symmetrie,
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to be ablefähig to propagatepropagieren itselfselbst so well.
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4000
um sich so schnell zu verbreiten, wie er es tut.
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But on a largergrößer scaleRahmen of biologyBiologie, actuallytatsächlich symmetrySymmetrie is very importantwichtig,
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129000
3000
In einem größeren biologischen Kontext ist Symmetrie jedoch äußerst wichtig,
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because it actuallytatsächlich communicateskommuniziert geneticgenetisch informationInformation.
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132000
2000
weil sie genetische Informationen kommunizieren kann.
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I've takengenommen two picturesBilder here and I've madegemacht them artificiallykünstlich symmetricalsymmetrisch.
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134000
4000
Ich habe hier zwei Bilder, die ich künstlich symmetrisch gemacht habe.
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And if I askFragen you whichwelche of these you find more beautifulschön,
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138000
3000
Wenn ich Sie fragen würde, welches davon Sie schöner finden,
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you're probablywahrscheinlich drawngezeichnet to the lowerniedriger two.
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2000
werden Sie sich vermutlich zu den beiden unteren hingezogen fühlen.
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Because it is hardhart to make symmetrySymmetrie.
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143000
3000
Denn es ist schwer, Symmetrie zu erzeugen.
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And if you can make yourselfdich selber symmetricalsymmetrisch, you're sendingSenden out a signSchild
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2000
Und wenn Sie sich symmetrisch machen können, signalisieren Sie damit,
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that you've got good genesGene, you've got a good upbringingErziehung
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dass Sie gutes Erbmaterial haben, ein gutes Elternhaus,
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and thereforedeswegen you'lldu wirst make a good mateMate.
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151000
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und dass Sie somit einen guten Partner abgeben.
02:51
So symmetrySymmetrie is a languageSprache whichwelche can help to communicatekommunizieren
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153000
3000
Symmetrie ist also eine Sprache, die helfen kann,
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geneticgenetisch informationInformation.
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156000
2000
genetische Informationen zu vermitteln.
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SymmetrySymmetrie can alsoebenfalls help us to explainerklären
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158000
2000
Symmetrie kann uns auch dabei helfen, zu verstehen,
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what's happeningHappening in the LargeGroße HadronHadron ColliderCollider in CERNCERN.
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3000
was im Large Hadron Collider des CERN passiert.
03:01
Or what's not happeningHappening in the LargeGroße HadronHadron ColliderCollider in CERNCERN.
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163000
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Beziehungsweise, was im Large Hadron Collider des CERN nicht passiert.
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To be ablefähig to make predictionsVorhersagen about the fundamentalgrundlegend particlesPartikel
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2000
Sie hilft uns, Voraussagen zu treffen über die grundlegenden Partikel
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we mightMacht see there,
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168000
2000
die wir dort vielleicht finden werden.
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it seemsscheint that they are all facetsFacetten of some strangekomisch symmetricalsymmetrisch shapegestalten
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170000
4000
Es scheint, als ob sie alle Aspekte einer fremdartigen symmetrischen Form seien,
03:12
in a higherhöher dimensionaldimensionalen spacePlatz.
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174000
2000
die sich in einer höheren Dimension befindet.
03:14
And I think GalileoGalileo summedsummiert up, very nicelyschön,
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176000
2000
Galileo hat, wie ich finde, sehr treffend zusammengefasst,
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the powerLeistung of mathematicsMathematik
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178000
2000
wie die Macht der Mathematik uns hilft,
03:18
to understandverstehen the scientificwissenschaftlich worldWelt around us.
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180000
2000
die naturwissenschaftliche Welt um uns herum zu begreifen.
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He wroteschrieb, "The universeUniversum cannotnicht können be readlesen
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182000
2000
Er schrieb: „Wir können das Universum nicht lesen,
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untilbis we have learntgelernt the languageSprache
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184000
2000
bevor wir nicht seine Sprache beherrschen
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and becomewerden familiarfamiliär with the charactersFiguren in whichwelche it is writtengeschrieben.
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und uns mit den Zeichen vertraut machen, in denen es geschrieben ist.
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It is writtengeschrieben in mathematicalmathematisch languageSprache,
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2000
Es ist in einer mathematischen Sprache geschrieben.
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and the lettersBriefe are trianglesDreiecke, circlesKreise and other geometricgeometrisch figuresZahlen,
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191000
4000
Und ihre Buchstaben sind Dreiecke, Kreise und andere geometrische Formen,
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withoutohne whichwelche meansmeint it is humanlymenschlich impossibleunmöglich
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195000
2000
ohne die es einem Menschen unmöglich wäre,
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to comprehendverstehen a singleSingle wordWort."
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197000
3000
ein einziges Wort zu verstehen.“
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But it's not just scientistsWissenschaftler who are interestedinteressiert in symmetrySymmetrie.
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200000
3000
Aber nicht nur Wissenschaftler interessieren sich für Symmetrie.
03:41
ArtistsKünstler too love to playspielen around with symmetrySymmetrie.
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203000
3000
Auch Künstler lieben es, mit ihr zu spielen.
03:44
They alsoebenfalls have a slightlyleicht more ambiguousnicht eindeutig relationshipBeziehung with it.
80
206000
3000
Sie haben zudem ein etwas zwiespältigeres Verhältnis zu ihr.
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Here is ThomasThomas MannMann talkingim Gespräch about symmetrySymmetrie in "The MagicMagie MountainBerg."
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209000
3000
Das hier ist Thomas Mann, der in seinem „Zauberberg“ über Symmetrie spricht.
03:50
He has a characterCharakter describingbeschreibend the snowflakeSchneeflocke,
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212000
3000
Er lässt eine seiner Figuren eine Schneeflocke betrachten:
03:53
and he sayssagt he "shudderedschauderte at its perfectperfekt precisionPräzision,
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215000
3000
„[Dem Leben] schauderte vor der genauen Richtigkeit,
03:56
foundgefunden it deathlyHeiligtümer, the very marrowKnochenmark of deathTod."
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218000
3000
es empfand sie als tödlich, als das Geheimnis des Todes selbst.‟
03:59
But what artistsKünstler like to do is to setSet up expectationsErwartungen
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221000
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Künstler lieben es, Erwartungshaltungen
04:01
of symmetrySymmetrie and then breakUnterbrechung them.
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von Symmetrie aufzubauen und sie dann zu brechen.
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And a beautifulschön exampleBeispiel of this
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225000
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Ein wunderbares Beispiel hierfür
04:05
I foundgefunden, actuallytatsächlich, when I visitedhat besucht a colleagueKollege of mineBergwerk
88
227000
2000
entdeckte ich, als ich einen Kollegen in Japan besuchte,
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in JapanJapan, ProfessorProfessor KurokawaKurokawa.
89
229000
2000
Professor Kurokawa.
04:09
And he tookdauerte me up to the templesTempel in NikkoNikko.
90
231000
3000
Er nahm mich mit zu den Tempeln von Nikko.
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And just after this photoFoto was takengenommen we walkedging up the stairsTreppen.
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234000
3000
Kurz nachdem dieses Foto aufgenommen wurde, stiegen wir die Stufen empor.
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And the gatewayTor you see behindhinter
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237000
2000
Das Tor, das Sie im Hintergrund sehen,
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has eightacht columnsSpalten, with beautifulschön symmetricalsymmetrisch designsEntwürfe on them.
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239000
3000
besteht aus acht Säulen, die mit wundervollen symmetrischen Mustern verziert sind.
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SevenSieben of them are exactlygenau the samegleich,
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242000
2000
Sieben der Säulen sind absolut identisch;
04:22
and the eighthachte one is turnedgedreht upsidenach oben down.
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244000
3000
die achte steht auf dem Kopf.
04:25
And I said to ProfessorProfessor KurokawaKurokawa,
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247000
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Ich sagte zu Professor Kurrokawa:
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"WowWow, the architectsArchitekten mustsollen have really been kickingtreten themselvessich
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249000
2000
„Wow! Die Architekten müssen sich ja wirklich die Haare gerauft haben,
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when they realizedrealisiert that they'dSie würden madegemacht a mistakeFehler and put this one upsidenach oben down."
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251000
3000
als sie gemerkt haben, dass sie einen Fehler gemacht und diese hier falsch herum aufgestellt haben.‟
04:32
And he said, "No, no, no. It was a very deliberateabsichtliche actHandlung."
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254000
3000
Und er sagte: „Nein, nein, nein. Das war Absicht.‟
04:35
And he referredverwiesen me to this lovelyschön quoteZitat from the JapaneseJapanisch
100
257000
2000
Dann verwies er mich auf dieses wunderbare Zitat aus den japanischen
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"EssaysAufsätze in IdlenessMüßiggang" from the 14thth centuryJahrhundert,
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259000
3000
„Betrachtungen aus der Stille“ aus dem 14. Jahrhundert.
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in whichwelche the essayistEssayist wroteschrieb, "In everything,
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262000
2000
Darin schreibt der Autor: „In allen Dingen
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uniformityGleichmäßigkeit is undesirableunerwünschte.
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264000
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ist Gleichförmigkeit wenig wünschenswert.
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LeavingVerlassen something incompleteunvollständig makesmacht it interestinginteressant,
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267000
2000
Etwas unvollendet zu lassen, macht es erst interessant,
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and givesgibt one the feelingGefühl that there is roomZimmer for growthWachstum."
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3000
und gibt einem das Gefühl, dass Raum bleibt für Wachstum.“
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Even when buildingGebäude the ImperialImperial PalacePalast,
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272000
2000
Selbst wenn sie einen kaiserlichen Palast errichten,
04:52
they always leaveverlassen one placeOrt unfinishedunvollendet.
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274000
4000
lassen sie immer einen Bereich unvollendet.
04:56
But if I had to choosewählen one buildingGebäude in the worldWelt
108
278000
3000
Aber wenn ich ein Gebäude auf der Welt wählen müsste,
04:59
to be castBesetzung out on a desertWüste islandInsel, to liveLeben the restsich ausruhen of my life,
109
281000
3000
um darin auf einer einsamen Insel den Rest meines Lebens zu verbringen,
05:02
beingSein an addictAddict of symmetrySymmetrie, I would probablywahrscheinlich choosewählen the AlhambraAlhambra in GranadaGranada.
110
284000
4000
dann würde ich – als Symmetriesüchtiger – die Alhambra in Granada wählen.
05:06
This is a palacePalast celebratingfeiern symmetrySymmetrie.
111
288000
2000
Dieser Palast ist ein Loblied auf die Symmetrie.
05:08
RecentlyVor kurzem I tookdauerte my familyFamilie --
112
290000
2000
Vor kurzem nahm ich meine Familie mit dorthin.
05:10
we do these ratherlieber kindArt of nerdyNerdy mathematicalmathematisch tripsReisen, whichwelche my familyFamilie love.
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292000
3000
Wir unternehmen diese etwas nerdigen mathematischen Ausflüge; meine Familie liebt das.
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This is my sonSohn TamerTamer. You can see
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295000
2000
Dies ist meine Sohn Tamer. Wie Sie sehen,
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he's really enjoyinggenießen our mathematicalmathematisch tripAusflug to the AlhambraAlhambra.
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297000
3000
hat er viel Freude an unserem mathematischen Ausflug zur Alhambra.
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But I wanted to try and enrichbereichern him.
116
300000
3000
Aber ich wollte ihm etwas zeigen, das ihn bereichert.
05:21
I think one of the problemsProbleme about schoolSchule mathematicsMathematik
117
303000
2000
Ich glaube, eines der Probleme mit Schulmathematik ist die Tatsache,
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is it doesn't look at how mathematicsMathematik is embeddedeingebettet
118
305000
2000
dass die Schulen Mathematik nicht im Kontext der Welt sehen,
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in the worldWelt we liveLeben in.
119
307000
2000
in der wir leben.
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So, I wanted to openöffnen his eyesAugen up to
120
309000
2000
Ich wollte ihm daher die Augen öffnen dafür,
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how much symmetrySymmetrie is runningLaufen throughdurch the AlhambraAlhambra.
121
311000
3000
wie viel Symmetrie sich in der Alhambra finden lässt.
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You see it alreadybereits. ImmediatelySofort you go in,
122
314000
2000
Sobald Sie eintreten, sehen Sie es sofort:
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the reflectivereflektierend symmetrySymmetrie in the waterWasser.
123
316000
2000
die Spiegelsymmetrie im Wasser.
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But it's on the wallsWände where all the excitingaufregend things are happeningHappening.
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318000
3000
Aber es sind die Wände, an denen sich das wirklich Aufregende abspielt.
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The MoorishMaurische artistsKünstler were deniedverweigert the possibilityMöglichkeit
125
321000
2000
Die maurischen Künstler durften nichts abbilden,
05:41
to drawzeichnen things with soulsSeelen.
126
323000
2000
das eine Seele hat.
05:43
So they explorederforschten a more geometricgeometrisch artKunst.
127
325000
2000
Daher fanden sie zu einer eher geometrischen Kunst.
05:45
And so what is symmetrySymmetrie?
128
327000
2000
Was also ist Symmetrie?
05:47
The AlhambraAlhambra somehowirgendwie asksfragt all of these questionsFragen.
129
329000
3000
Die Alhambra stellt gewissermaßen alle diese Fragen.
05:50
What is symmetrySymmetrie? When [there] are two of these wallsWände,
130
332000
2000
Was ist Symmetrie? Wenn es zwei solche Wände gibt,
05:52
do they have the samegleich symmetriesSymmetrien?
131
334000
2000
besitzen sie dann dieselben symmetrischen Eigenschaften?
05:54
Can we say whetherob they discoveredentdeckt
132
336000
2000
Können wir behaupten, wir hätten
05:56
all of the symmetriesSymmetrien in the AlhambraAlhambra?
133
338000
3000
alle Symmetrien der Alhambra entdeckt?
05:59
And it was GaloisGalois who producedhergestellt a languageSprache
134
341000
2000
Es war Galois, der eine Sprache entwickelte,
06:01
to be ablefähig to answerAntworten some of these questionsFragen.
135
343000
3000
die in der Lage ist, einige dieser Fragen zu beantworten.
06:04
For GaloisGalois, symmetrySymmetrie -- unlikenicht wie for ThomasThomas MannMann,
136
346000
3000
Denn für Galois war Symmetrie – anders als für Thomas Mann,
06:07
whichwelche was something still and deathlyHeiligtümer --
137
349000
2000
für den sie etwas Stilles und Tödliches bedeutete –
06:09
for GaloisGalois, symmetrySymmetrie was all about motionBewegung.
138
351000
3000
für Galois ging es bei Symmetrie ausschließlich um Bewegung.
06:12
What can you do to a symmetricalsymmetrisch objectObjekt,
139
354000
2000
Was können Sie mit einem symmetrischen Objekt tun,
06:14
moveBewegung it in some way, so it lookssieht aus the samegleich
140
356000
2000
Wie können Sie es bewegen, so dass es anschließend
06:16
as before you movedbewegt it?
141
358000
2000
genauso aussieht wie vorher?
06:18
I like to describebeschreiben it as the magicMagie trickTrick movesbewegt.
142
360000
2000
Ich nenne das gerne die magischen Züge.
06:20
What can you do to something? You closeschließen your eyesAugen.
143
362000
2000
Was können Sie mit einem Objekt tun? Schließen Sie Ihre Augen.
06:22
I do something, put it back down again.
144
364000
2000
Ich bewege es und setze es wieder ab.
06:24
It lookssieht aus like it did before it startedhat angefangen.
145
366000
2000
Es sieht so aus wie vorher.
06:26
So, for exampleBeispiel, the wallsWände in the AlhambraAlhambra --
146
368000
2000
Nehmen wir beispielsweise die Wände der Alhambra.
06:28
I can take all of these tilesFliesen, and fixFix them at the yellowGelb placeOrt,
147
370000
4000
Ich kann all diese Kacheln nehmen und am gelben Punkt fixieren,
06:32
rotatedrehen them by 90 degreesGrad,
148
374000
2000
sie um 90 Grad drehen,
06:34
put them all back down again and they fitpassen perfectlyperfekt down there.
149
376000
3000
sie alle absetzen – und sie fügen sich wieder perfekt ein.
06:37
And if you openöffnen your eyesAugen again, you wouldn'twürde nicht know that they'dSie würden movedbewegt.
150
379000
3000
Wenn Sie Ihre Augen wieder öffnen, würden Sie nicht merken, dass sich die Kacheln bewegt haben.
06:40
But it's the motionBewegung that really characterizescharakterisiert the symmetrySymmetrie
151
382000
3000
Aber es ist gerade die Bewegung, die die Symmetrie
06:43
insideinnen the AlhambraAlhambra.
152
385000
2000
in der Alhambra auszeichnet.
06:45
But it's alsoebenfalls about producingproduzierend a languageSprache to describebeschreiben this.
153
387000
2000
Aber es geht auch darum, eine Sprache dafür zu entwickeln.
06:47
And the powerLeistung of mathematicsMathematik is oftenhäufig
154
389000
3000
Die Stärke der Mathematik besteht darin,
06:50
to changeVeränderung one thing into anotherein anderer, to changeVeränderung geometryGeometrie into languageSprache.
155
392000
4000
etwas in etwas anderes zu verwandeln; Geometrie in Sprache.
06:54
So I'm going to take you throughdurch, perhapsvielleicht pushdrücken you a little bitBit mathematicallymathematisch --
156
396000
3000
Ich werde Sie dazu bringen, vielleicht auch mathematisch etwas antreiben,
06:57
so bracegeschweifte Klammer yourselveseuch --
157
399000
2000
– also halten Sie sich gut fest –
06:59
pushdrücken you a little bitBit to understandverstehen how this languageSprache worksWerke,
158
401000
3000
ich werde Sie dazu bringen, diese Sprache verstehen,
07:02
whichwelche enablesermöglicht us to captureErfassung what is symmetrySymmetrie.
159
404000
2000
die es uns erlaubt, zu begreifen, was Symmetrie ist.
07:04
So, let's take these two symmetricalsymmetrisch objectsObjekte here.
160
406000
3000
So. Nehmen wir diese beiden symmetrischen Objekte hier.
07:07
Let's take the twistedverdrehte six-pointedsechszackiger starfishSeestern.
161
409000
2000
Nehmen wir den sechsarmigen geschwungenen Seestern.
07:09
What can I do to the starfishSeestern whichwelche makesmacht it look the samegleich?
162
411000
3000
Was kann ich mit dem Seestern alles tun, damit er unverändert aussieht?
07:12
Well, there I rotatedgedreht it by a sixthsechste of a turnWende,
163
414000
3000
Nun, hier habe ich ihn um eine Sechsteldrehung rotieren lassen.
07:15
and still it lookssieht aus like it did before I startedhat angefangen.
164
417000
2000
Und er sieht immer noch genauso aus wie vorher.
07:17
I could rotatedrehen it by a thirddritte of a turnWende,
165
419000
3000
Ich könnte ihn um eine Dritteldrehung drehen,
07:20
or a halfHälfte a turnWende,
166
422000
2000
oder eine halbe.
07:22
or put it back down on its imageBild, or two thirdsDrittel of a turnWende.
167
424000
3000
Ich könnte ihn auf sich selbst abbilden oder um eine 2/3-Drehung drehen.
07:25
And a fifthfünfte symmetrySymmetrie, I can rotatedrehen it by fivefünf sixthsSexten of a turnWende.
168
427000
4000
Es gibt noch eine fünfte Symmetrie: Ich kann ihm um eine Fünfsechstel-Drehung drehen.
07:29
And those are things that I can do to the symmetricalsymmetrisch objectObjekt
169
431000
3000
Das sind die Dinge, die ich mit einem symmetrischen Objekt tun kann,
07:32
that make it look like it did before I startedhat angefangen.
170
434000
3000
ohne es zu verändern.
07:35
Now, for GaloisGalois, there was actuallytatsächlich a sixthsechste symmetrySymmetrie.
171
437000
3000
Nun, Galois sah noch eine sechste Symmetrieeigenschaft:
07:38
Can anybodyirgendjemand think what elsesonst I could do to this
172
440000
2000
Weiß jemand, was ich noch damit tun könnte,
07:40
whichwelche would leaveverlassen it like I did before I startedhat angefangen?
173
442000
3000
ohne es zu verändern?
07:43
I can't flipflip it because I've put a little twistTwist on it, haven'thabe nicht I?
174
445000
3000
Ich kann es nicht umdrehen, weil ich eine kleine Hürde eingebaut habe, nicht wahr?
07:46
It's got no reflectivereflektierend symmetrySymmetrie.
175
448000
2000
Es hat keine Spiegelachse.
07:48
But what I could do is just leaveverlassen it where it is,
176
450000
3000
Aber ich kann es einfach dort lassen, wo es ist,
07:51
pickwähle it up, and put it down again.
177
453000
2000
es aufnehmen und wieder absetzen.
07:53
And for GaloisGalois this was like the zerothNullte symmetrySymmetrie.
178
455000
3000
Für Galois war das die nullte Symmetrie.
07:56
ActuallyTatsächlich, the inventionErfindung of the numberNummer zeroNull
179
458000
3000
Die Erfindung der Null war übrigens ein
07:59
was a very modernmodern conceptKonzept, seventhsiebte centuryJahrhundert A.D., by the IndiansInder.
180
461000
3000
sehr modernes Konzept der Inder aus dem 7. Jahrhundert vor Christus.
08:02
It seemsscheint madwütend to talk about nothing.
181
464000
3000
Es scheint verrückt, über Nichts zu reden.
08:05
And this is the samegleich ideaIdee. This is a symmetricalsymmetrisch --
182
467000
2000
Und dies ist dieselbe Idee. Dies ist ein symmetrisches …
08:07
so everything has symmetrySymmetrie, where you just leaveverlassen it where it is.
183
469000
2000
Alles ist symmetrisch, wenn man es belässt, wo es ist.
08:09
So, this objectObjekt has sixsechs symmetriesSymmetrien.
184
471000
3000
Dieses Objekt hat also sechs Symmetrieeigenschaften.
08:12
And what about the triangleDreieck?
185
474000
2000
Und was ist mit dem Dreieck?
08:14
Well, I can rotatedrehen by a thirddritte of a turnWende clockwiseim Uhrzeigersinn
186
476000
4000
Nun, ich kann es im Uhrzeigersinn um eine Dritteldrehung drehen,
08:18
or a thirddritte of a turnWende anticlockwisegegen den Uhrzeigersinn.
187
480000
2000
oder ein Drittel im Gegenuhrzeigersinn.
08:20
But now this has some reflectionalreflectional symmetrySymmetrie.
188
482000
2000
Aber jetzt gibt es auch eine Spiegelsymmetrie.
08:22
I can reflectreflektieren it in the lineLinie throughdurch X,
189
484000
2000
Ich kann es an der X-Achse spiegeln
08:24
or the lineLinie throughdurch Y,
190
486000
2000
oder an der Y-Achse
08:26
or the lineLinie throughdurch Z.
191
488000
2000
oder an der Z-Achse.
08:28
FiveFünf symmetriesSymmetrien and then of courseKurs the zerothNullte symmetrySymmetrie
192
490000
3000
Fünf Symmetrien und natürlich die nullte Symmetrie,
08:31
where I just pickwähle it up and leaveverlassen it where it is.
193
493000
3000
wenn ich es anhebe und auf sich selbst ablege.
08:34
So bothbeide of these objectsObjekte have sixsechs symmetriesSymmetrien.
194
496000
3000
Beide Objekte haben also sechs Symmetrieeigenschaften.
08:37
Now, I'm a great believerGläubige that mathematicsMathematik is not a spectatorZuschauer sportSport,
195
499000
3000
Nun bin ich ja ein großer Anhänger der Idee, dass Mathematik kein Zuschauersport ist,
08:40
and you have to do some mathematicsMathematik
196
502000
2000
und dass man Mathematik anwenden muss,
08:42
in orderAuftrag to really understandverstehen it.
197
504000
2000
um sie wirklich zu verstehen.
08:44
So here is a little questionFrage for you.
198
506000
2000
Hier also eine kleine Aufgabe für Sie:
08:46
And I'm going to give a prizePreis- at the endEnde of my talk
199
508000
2000
Und am Ende meines Vortrags erhält derjenige,
08:48
for the personPerson who getsbekommt closestam nächsten to the answerAntworten.
200
510000
2000
der der Antwort am nächsten kommt, einen Preis.
08:50
The Rubik'sZauberwürfel CubeCube.
201
512000
2000
Der Zauberwürfel.
08:52
How manyviele symmetriesSymmetrien does a Rubik'sZauberwürfel CubeCube have?
202
514000
3000
Wie viele Symmetrien hat ein Zauberwürfel?
08:55
How manyviele things can I do to this objectObjekt
203
517000
2000
Was kann ich damit tun, damit er
08:57
and put it down so it still lookssieht aus like a cubeWürfel?
204
519000
2000
hinterher immer noch wie ein Würfel aussieht?
08:59
Okay? So I want you to think about that problemProblem as we go on,
205
521000
3000
Alles klar? Ich möchte, dass Sie darüber nachdenken, während wir weitermachen,
09:02
and countGraf how manyviele symmetriesSymmetrien there are.
206
524000
2000
und zählen, wie viele Symmetrien er hat.
09:04
And there will be a prizePreis- for the personPerson who getsbekommt closestam nächsten at the endEnde.
207
526000
4000
Und wer der Antwort am nächsten kommt, erhält am Ende einen Preis.
09:08
But let's go back down to symmetriesSymmetrien that I got for these two objectsObjekte.
208
530000
4000
Aber lassen Sie uns nun zurückkehren zu den Symmetrieeigenschaften dieser beiden Objekte.
09:12
What GaloisGalois realizedrealisiert: it isn't just the individualPerson symmetriesSymmetrien,
209
534000
3000
Galois hatte erkannt, dass es nicht nur um individuelle Symmetrien geht, sondern darum,
09:15
but how they interactinteragieren with eachjede einzelne other
210
537000
2000
wie sie miteinander interagieren:
09:17
whichwelche really characterizescharakterisiert the symmetrySymmetrie of an objectObjekt.
211
539000
4000
Das ist es, was die Symmetrie eines Objektes ausmacht.
09:21
If I do one magicMagie trickTrick moveBewegung followedgefolgt by anotherein anderer,
212
543000
3000
Wenn ich einen magischen Zug ausführe und dann noch einen,
09:24
the combinationKombination is a thirddritte magicMagie trickTrick moveBewegung.
213
546000
2000
ergibt sich daraus eine dritte.
09:26
And here we see GaloisGalois startingbeginnend to developentwickeln
214
548000
2000
Hier sehen wir, wie Galois begann,
09:28
a languageSprache to see the substanceSubstanz
215
550000
3000
eine Sprache zu entwickeln, die helfen sollte, die Substanz
09:31
of the things unseenunsichtbare, the sortSortieren of abstractabstrakt ideaIdee
216
553000
2000
der unsichtbaren Dinge sichtbar zu machen, die abstrakte Idee
09:33
of the symmetrySymmetrie underlyingzugrunde liegenden this physicalphysisch objectObjekt.
217
555000
3000
der Symmetrie, die diesem physikalischen Objekt zu eigen ist.
09:36
For exampleBeispiel, what if I turnWende the starfishSeestern
218
558000
3000
Was passiert zum Beispiel, wenn ich den Seestern
09:39
by a sixthsechste of a turnWende,
219
561000
2000
erst um eine Sechsteldrehung drehe
09:41
and then a thirddritte of a turnWende?
220
563000
2000
und dann um eine Dritteldrehung?
09:43
So I've givengegeben namesNamen. The capitalHauptstadt lettersBriefe, A, B, C, D, E, F,
221
565000
3000
Ich habe mal Namen verteilt. Die Großbuchstaben A, B, C, D, E, F
09:46
are the namesNamen for the rotationsRotationen.
222
568000
2000
sind die Namen für die Drehungen.
09:48
B, for exampleBeispiel, rotatesdreht sich the little yellowGelb dotPunkt
223
570000
3000
B zum Beispiel lässt den kleinen gelben Punkt
09:51
to the B on the starfishSeestern. And so on.
224
573000
3000
zum B am Seestern wandern und so weiter.
09:54
So what if I do B, whichwelche is a sixthsechste of a turnWende,
225
576000
2000
Was also, wenn ich zuerst B ausführe, was einer Sechsteldrehung entspricht,
09:56
followedgefolgt by C, whichwelche is a thirddritte of a turnWende?
226
578000
3000
und dann C, eine Dritteldrehung?
09:59
Well let's do that. A sixthsechste of a turnWende,
227
581000
2000
Nun, lassen Sie uns das tun. Eine Sechsteldrehung
10:01
followedgefolgt by a thirddritte of a turnWende,
228
583000
2000
gefolgt von einer Dritteldrehung:
10:03
the combinedkombiniert effectbewirken is as if I had just rotatedgedreht it by halfHälfte a turnWende in one go.
229
585000
5000
Das Ergebnis aus beiden ist dasselbe, als ob ich den Stern auf einmal um eine halbe Drehung gedreht hätte.
10:08
So the little tableTabelle here recordsAufzeichnungen
230
590000
2000
Diese kleine Tabelle hier hält fest,
10:10
how the algebraAlgebra of these symmetriesSymmetrien work.
231
592000
3000
wie die Algebra hinter diesen Symmetrien funktioniert.
10:13
I do one followedgefolgt by anotherein anderer, the answerAntworten is
232
595000
2000
Ich führe erst eine aus und danach eine andere.
10:15
it's rotationRotation D, halfHälfte a turnWende.
233
597000
2000
Die Antwort ist D, eine halbe Drehung.
10:17
What I if I did it in the other orderAuftrag? Would it make any differenceUnterschied?
234
599000
3000
Würde das in der umgekehrten Reihenfolge auch funktionieren? Machte das einen Unterschied?
10:20
Let's see. Let's do the thirddritte of the turnWende first, and then the sixthsechste of a turnWende.
235
602000
4000
Mal sehen. Zuerst also eine Dritteldrehung und dann eine Sechsteldrehung.
10:24
Of courseKurs, it doesn't make any differenceUnterschied.
236
606000
2000
Natürlich macht das keinen Unterschied.
10:26
It still endsendet up at halfHälfte a turnWende.
237
608000
2000
Es ergibt sich eine halbe Drehung.
10:28
And there is some symmetrySymmetrie here in the way the symmetriesSymmetrien interactinteragieren with eachjede einzelne other.
238
610000
5000
Auch die Interaktion der Symmetrien ist hier also symmetrisch.
10:33
But this is completelyvollständig differentanders to the symmetriesSymmetrien of the triangleDreieck.
239
615000
3000
Ein Dreieck hingegen hat völlig andere Symmetrieeigenschaften.
10:36
Let's see what happensdas passiert if we do two symmetriesSymmetrien
240
618000
2000
Sehen wir uns an, was passiert, wenn wir am Dreieck
10:38
with the triangleDreieck, one after the other.
241
620000
2000
zwei Symmetrien ausführen, eine nach der anderen.
10:40
Let's do a rotationRotation by a thirddritte of a turnWende anticlockwisegegen den Uhrzeigersinn,
242
622000
3000
Zuerst eine Dritteldrehung gegen den Uhrzeigersinn
10:43
and reflectreflektieren in the lineLinie throughdurch X.
243
625000
2000
und dann eine Spiegelung an der X-Achse.
10:45
Well, the combinedkombiniert effectbewirken is as if I had just doneerledigt the reflectionBetrachtung in the lineLinie throughdurch Z
244
627000
4000
Nun, der addierte Effekt ist so, als hätte ich gleich eine Spiegelung an der
10:49
to startAnfang with.
245
631000
2000
Z-Achse vorgenommen.
10:51
Now, let's do it in a differentanders orderAuftrag.
246
633000
2000
Jetzt in umgekehrter Reihenfolge.
10:53
Let's do the reflectionBetrachtung in X first,
247
635000
2000
Zuerst die Spiegelung an der X-Achse,
10:55
followedgefolgt by the rotationRotation by a thirddritte of a turnWende anticlockwisegegen den Uhrzeigersinn.
248
637000
4000
dann eine Dritteldrehung gegen den Uhrzeigersinn.
10:59
The combinedkombiniert effectbewirken, the triangleDreieck endsendet up somewhereirgendwo completelyvollständig differentanders.
249
641000
3000
Der Effekt addiert sich zu etwas, was das Dreieck völlig anders aussehen lässt.
11:02
It's as if it was reflectedreflektiert in the lineLinie throughdurch Y.
250
644000
3000
Es sieht aus, als hätte man es an der Y-Achse gespiegelt.
11:05
Now it mattersAngelegenheiten what orderAuftrag you do the operationsOperationen in.
251
647000
3000
Jetzt spielt die Reihenfolge der Operationen also eine Rolle.
11:08
And this enablesermöglicht us to distinguishunterscheiden
252
650000
2000
Und dadurch können wir
11:10
why the symmetriesSymmetrien of these objectsObjekte --
253
652000
2000
die Symmetrieeigenschaften dieser Objekte unterscheiden:
11:12
they bothbeide have sixsechs symmetriesSymmetrien. So why shouldn'tsollte nicht we say
254
654000
2000
Beide besitzen sechs Symmetrien. Warum also nicht einfach sagen,
11:14
they have the samegleich symmetriesSymmetrien?
255
656000
2000
dass sie dieselben Symmetrien besitzen?
11:16
But the way the symmetriesSymmetrien interactinteragieren
256
658000
2000
Die Art und Weise, wie die Symmetrien interagieren,
11:18
enableaktivieren us -- we'vewir haben now got a languageSprache
257
660000
2000
erlaubt uns (denn jetzt haben wir eine Sprache dafür),
11:20
to distinguishunterscheiden why these symmetriesSymmetrien are fundamentallygrundlegend differentanders.
258
662000
3000
zu zeigen, dass diese Symmetrien vollkommen verschieden sind.
11:23
And you can try this when you go down to the pubPub, laterspäter on.
259
665000
3000
Sie können das selbst ausprobieren, wenn Sie später in einem Lokal sitzen.
11:26
Take a beerBier matMatte and rotatedrehen it by a quarterQuartal of a turnWende,
260
668000
3000
Nehmen Sie einen Bierdeckel und lassen sie ihn um eine Vierteldrehung rotieren,
11:29
then flipflip it. And then do it in the other orderAuftrag,
261
671000
2000
dann drehen Sie ihn um. Und dann dasselbe in umgekehrter Reihenfolge.
11:31
and the pictureBild will be facinggegenüber in the oppositeGegenteil directionRichtung.
262
673000
4000
Das Bild wird in die entgegengesetzte Richtung zeigen.
11:35
Now, GaloisGalois producedhergestellt some lawsGesetze for how these tablesTabellen -- how symmetriesSymmetrien interactinteragieren.
263
677000
4000
Galois hat eine Reihe von Gesetzen aufgestellt dafür, wie diese Tabellen, diese Symmetrien, interagieren.
11:39
It's almostfast like little SudokuSudoku tablesTabellen.
264
681000
2000
Es sind beinahe kleine Sudokutabellen.
11:41
You don't see any symmetrySymmetrie twicezweimal
265
683000
2000
Keine Symmetrie taucht zweimal
11:43
in any rowReihe or columnSäule.
266
685000
2000
in einer Zeile oder Spalte auf.
11:45
And, usingmit those rulesRegeln, he was ablefähig to say
267
687000
4000
Diese Gesetzmäßigkeiten erlaubten ihm die Aussage,
11:49
that there are in factTatsache only two objectsObjekte
268
691000
2000
dass es insgesamt nur zwei Objekte gibt,
11:51
with sixsechs symmetriesSymmetrien.
269
693000
2000
die sechs Symmetrien aufweisen.
11:53
And they'llsie werden be the samegleich as the symmetriesSymmetrien of the triangleDreieck,
270
695000
3000
Und es sind die Symmetrien des Dreiecks
11:56
or the symmetriesSymmetrien of the six-pointedsechszackiger starfishSeestern.
271
698000
2000
oder des sechsarmigen Seesterns.
11:58
I think this is an amazingtolle developmentEntwicklung.
272
700000
2000
Ich finde, das ist eine unglaubliche Entwicklung.
12:00
It's almostfast like the conceptKonzept of numberNummer beingSein developedentwickelt for symmetrySymmetrie.
273
702000
4000
Es ist fast so, als ob er die Idee der Zahl für Symmetrien entwickelt hätte.
12:04
In the frontVorderseite here, I've got one, two, threedrei people
274
706000
2000
Hier vorne sind ein, zwei, drei Menschen
12:06
sittingSitzung on one, two, threedrei chairsStühle.
275
708000
2000
auf ein, zwei, drei Stühlen.
12:08
The people and the chairsStühle are very differentanders,
276
710000
3000
Die Menschen auf den Stühlen sind sehr verschieden,
12:11
but the numberNummer, the abstractabstrakt ideaIdee of the numberNummer, is the samegleich.
277
713000
3000
die Zahl aber, die abstrakte Idee der Zahl, ist dieselbe.
12:14
And we can see this now: we go back to the wallsWände in the AlhambraAlhambra.
278
716000
3000
Und jetzt können wir es verstehen: Gehen wir zurück zu den Wänden der Alhambra.
12:17
Here are two very differentanders wallsWände,
279
719000
2000
Zwei völlig unterschiedliche Wände,
12:19
very differentanders geometricgeometrisch picturesBilder.
280
721000
2000
zwei verschiedene geometrische Bilder.
12:21
But, usingmit the languageSprache of GaloisGalois,
281
723000
2000
Aber durch die Sprache Galois'
12:23
we can understandverstehen that the underlyingzugrunde liegenden abstractabstrakt symmetriesSymmetrien of these things
282
725000
3000
können wir verstehen, dass die zugrunde liegenden abstrakten Symmetrien
12:26
are actuallytatsächlich the samegleich.
283
728000
2000
dieselben sind.
12:28
For exampleBeispiel, let's take this beautifulschön wallMauer
284
730000
2000
Nehmen wir zum Beispiel diese wundervolle Wand hier
12:30
with the trianglesDreiecke with a little twistTwist on them.
285
732000
3000
mit leicht geschwungenen Dreiecken.
12:33
You can rotatedrehen them by a sixthsechste of a turnWende
286
735000
2000
Man kann sie um eine Sechsteldrehung drehen,
12:35
if you ignoreignorieren the colorsFarben. We're not matchingpassende up the colorsFarben.
287
737000
2000
wenn man die Farben ignoriert. Die Farben müssen nicht übereinstimmen.
12:37
But the shapesFormen matchSpiel up if I rotatedrehen by a sixthsechste of a turnWende
288
739000
3000
Aber die Formen stimmen überein, wenn ich eine Sechsteldrehung ausführe
12:40
around the pointPunkt where all the trianglesDreiecke meetTreffen.
289
742000
3000
und als Rotationsachse den Punkt wähle, an dem sich die Dreiecke berühren.
12:43
What about the centerCenter of a triangleDreieck? I can rotatedrehen
290
745000
2000
Wie sieht es aus mit dem Mittelpunkt eines Dreiecks? Ich lasse
12:45
by a thirddritte of a turnWende around the centerCenter of the triangleDreieck,
291
747000
2000
es um eine Dritteldrehung um seinen Mittelpunkt rotieren,
12:47
and everything matchesSpiele up.
292
749000
2000
und alles passt zueinander.
12:49
And then there is an interestinginteressant placeOrt halfwayauf halber Strecke alongeine lange an edgeRand,
293
751000
2000
Und dann gibt es da einen interessanten Punkt, die Mitte einer Seitenkante,
12:51
where I can rotatedrehen by 180 degreesGrad.
294
753000
2000
wo ich es um 180 Grad drehen kann.
12:53
And all the tilesFliesen matchSpiel up again.
295
755000
3000
Und wieder sind die Kacheln deckungsgleich.
12:56
So rotatedrehen alongeine lange halfwayauf halber Strecke alongeine lange the edgeRand, and they all matchSpiel up.
296
758000
3000
Drehen wir sie also um den Rotationspunkt auf der Mitte der Seitenkante, und sie sind deckungsgleich.
12:59
Now, let's moveBewegung to the very different-lookingauf der Suche nach wallMauer in the AlhambraAlhambra.
297
761000
4000
Jetzt gehen wir zu einer anderen Wand in der Alhambra, die ganz anders aussieht.
13:03
And we find the samegleich symmetriesSymmetrien here, and the samegleich interactionInteraktion.
298
765000
3000
Dort finden wir dieselben Symmetrien und dasselbe Verhalten.
13:06
So, there was a sixthsechste of a turnWende. A thirddritte of a turnWende where the Z piecesStücke meetTreffen.
299
768000
5000
So, das war eine Sechsteldrehung. Und eine Dritteldrehung dort, wo sich die Z-Stücke berühren.
13:11
And the halfHälfte a turnWende is halfwayauf halber Strecke betweenzwischen the sixsechs pointedspitz starsSterne.
300
773000
4000
Und die Achse für die halbe Drehung ist in der Mitte der sechszackigen Sterne.
13:15
And althoughobwohl these wallsWände look very differentanders,
301
777000
2000
Und obwohl diese Wände völlig unterschiedlich aussehen,
13:17
GaloisGalois has producedhergestellt a languageSprache to say
302
779000
3000
hat Galois eine Sprache entwickelt, die aussagt,
13:20
that in factTatsache the symmetriesSymmetrien underlyingzugrunde liegenden these are exactlygenau the samegleich.
303
782000
3000
dass die zugrunde liegenden Symmetrien identisch sind.
13:23
And it's a symmetrySymmetrie we call 6-3-2.
304
785000
3000
Eine solche Symmetrie nennen wir 6-3-2.
13:26
Here is anotherein anderer exampleBeispiel in the AlhambraAlhambra.
305
788000
2000
Hier ist ein weiteres Beispiel aus der Alhambra.
13:28
This is a wallMauer, a ceilingDecke, and a floorStock.
306
790000
3000
Eine Wand, eine Decke, ein Fußboden.
13:31
They all look very differentanders. But this languageSprache allowserlaubt us to say
307
793000
3000
Alle sehen unterschiedlich aus. Aber diese Sprache ermöglicht uns die Aussage,
13:34
that they are representationsVertretungen of the samegleich symmetricalsymmetrisch abstractabstrakt objectObjekt,
308
796000
4000
dass sie alle Abbildungen desselben symmetrischen abstrakten Objektes sind,
13:38
whichwelche we call 4-4-2. Nothing to do with footballFußball,
309
800000
2000
das wir 4-4-2 nennen, was jetzt aber nichts mit Fußball zu tun hat.
13:40
but because of the factTatsache that there are two placessetzt where you can rotatedrehen
310
802000
3000
Es gibt zwei Rotationspunkte, an denen man eine Vierteldrehung ausführen kann,
13:43
by a quarterQuartal of a turnWende, and one by halfHälfte a turnWende.
311
805000
4000
und einen, an denen man eine halbe Drehung ausführen kann.
13:47
Now, this powerLeistung of the languageSprache is even more,
312
809000
2000
Diese Sprache ist aber noch viel mächtiger,
13:49
because GaloisGalois can say,
313
811000
2000
denn Galois kann fragen:
13:51
"Did the MoorishMaurische artistsKünstler discoverentdecken all of the possiblemöglich symmetriesSymmetrien
314
813000
3000
„Haben die maurischen Künstler alle nur möglichen Symmetrien
13:54
on the wallsWände in the AlhambraAlhambra?"
315
816000
2000
an den Wänden der Alhambra entdeckt?“
13:56
And it turnswendet sich out they almostfast did.
316
818000
2000
Wie sich herausstellt, lautet die Antwort beinahe „Ja“.
13:58
You can provebeweisen, usingmit Galois'Galois languageSprache,
317
820000
2000
Man kann mit Galois’ Sprache beweisen,
14:00
there are actuallytatsächlich only 17
318
822000
2000
dass es nur siebzehn unterschiedliche
14:02
differentanders symmetriesSymmetrien that you can do in the wallsWände in the AlhambraAlhambra.
319
824000
4000
Symmetrien an den Wänden der Alhambra gibt.
14:06
And they, if you try to produceproduzieren a differentanders wallMauer with this 18thth one,
320
828000
3000
Wollten Sie eine andere Wand mit dieser achtzehnten Symmetrie gestalten,
14:09
it will have to have the samegleich symmetriesSymmetrien as one of these 17.
321
831000
5000
müsste sie dieselbe Symmetrie aufweisen wie eine der anderen siebzehn hier.
14:14
But these are things that we can see.
322
836000
2000
Aber dies sind Dinge, die wir sehen können.
14:16
And the powerLeistung of Galois'Galois mathematicalmathematisch languageSprache
323
838000
2000
Und die Macht der Galoischen mathematischen Sprache
14:18
is it alsoebenfalls allowserlaubt us to createerstellen
324
840000
2000
erlaubt es uns,
14:20
symmetricalsymmetrisch objectsObjekte in the unseenunsichtbare worldWelt,
325
842000
3000
symmetrische Objekte in der unsichtbaren Welt zu erschaffen,
14:23
beyonddarüber hinaus the two-dimensionalzweidimensional, three-dimensionaldreidimensional,
326
845000
2000
jenseits des Zwei- oder Dreidimensionalen,
14:25
all the way throughdurch to the four-vier- or five-fünf- or infinite-dimensionalunendlich-dimensionalen spacePlatz.
327
847000
3000
bis hin zur vierten oder fünften oder einer nten Dimension.
14:28
And that's where I work. I createerstellen
328
850000
2000
Auf diesem Gebiet arbeite ich. Ich erschaffe
14:30
mathematicalmathematisch objectsObjekte, symmetricalsymmetrisch objectsObjekte,
329
852000
2000
mathematische, symmetrische Objekte,
14:32
usingmit Galois'Galois languageSprache,
330
854000
2000
indem ich die Sprache Galois’ benutze;
14:34
in very highhoch dimensionaldimensionalen spacesLeerzeichen.
331
856000
2000
und das in Räumen mit sehr vielen Dimensionen.
14:36
So I think it's a great exampleBeispiel of things unseenunsichtbare,
332
858000
2000
Ich glaube, dies ist ein wundervolles Beispiel für die unsichtbaren Dinge,
14:38
whichwelche the powerLeistung of mathematicalmathematisch languageSprache allowserlaubt you to createerstellen.
333
860000
4000
die wir dank der Sprache der Mathematik erschaffen können.
14:42
So, like GaloisGalois, I stayedblieb up all last night
334
864000
2000
Wie Galois bin also auch heute Nacht aufgeblieben
14:44
creatingErstellen a newneu mathematicalmathematisch symmetricalsymmetrisch objectObjekt for you,
335
866000
4000
und habe ein neues mathematisches Objekt für Sie geschaffen.
14:48
and I've got a pictureBild of it here.
336
870000
2000
Hier ist ein Bild davon.
14:50
Well, unfortunatelyUnglücklicherweise it isn't really a pictureBild. If I could have my boardTafel
337
872000
3000
Leider ist es nicht wirklich ein Bild. Kann ich bitte meinen Zeichenblock
14:53
at the sideSeite here, great, excellentAusgezeichnet.
338
875000
2000
haben? Danke, wunderbar.
14:55
Here we are. UnfortunatelyLeider, I can't showShow you
339
877000
2000
OK. Leider kann ich Ihnen nicht zeigen,
14:57
a pictureBild of this symmetricalsymmetrisch objectObjekt.
340
879000
2000
wie das symmetrische Objekt aussieht.
14:59
But here is the languageSprache whichwelche describesbeschreibt
341
881000
3000
Aber dies ist die Sprache, die beschreibt,
15:02
how the symmetriesSymmetrien interactinteragieren.
342
884000
2000
wie die Symmetrien interagieren.
15:04
Now, this newneu symmetricalsymmetrisch objectObjekt
343
886000
2000
Dieses neue symmetrische Objekt
15:06
does not have a nameName yetnoch.
344
888000
2000
hat noch keinen Namen.
15:08
Now, people like gettingbekommen theirihr namesNamen on things,
345
890000
2000
Nun, Menschen lieben es, Dingen ihren Namen zu geben,
15:10
on cratersKrater on the moonMond
346
892000
2000
wie Mondkratern
15:12
or newneu speciesSpezies of animalsTiere.
347
894000
2000
oder neuen Tierarten.
15:14
So I'm going to give you the chanceChance to get your nameName on a newneu symmetricalsymmetrisch objectObjekt
348
896000
4000
Sie haben nun also die Gelegenheit, einem neuen symmetrischen Objekt,
15:18
whichwelche hasn'that nicht been namedgenannt before.
349
900000
2000
das noch keinen Namen hat, Ihren Namen zu geben.
15:20
And this thing -- speciesSpezies diesterben away,
350
902000
2000
Und dieses Objekt – während Tierarten aussterben und
15:22
and moonsMonde kindArt of get hitschlagen by meteorsMeteore and explodeexplodieren --
351
904000
3000
Mondkrater von Meteoren getroffen werden und explodieren –
15:25
but this mathematicalmathematisch objectObjekt will liveLeben foreverfür immer.
352
907000
2000
dieses Objekt ist unsterblich.
15:27
It will make you immortalunsterblich.
353
909000
2000
Es wird Sie unsterblich machen.
15:29
In orderAuftrag to winSieg this symmetricalsymmetrisch objectObjekt,
354
911000
3000
Um dieses symmetrische Objekt zu gewinnen,
15:32
what you have to do is to answerAntworten the questionFrage I askedaufgefordert you at the beginningAnfang.
355
914000
3000
müssen Sie die Frage beantworten, die ich Ihnen eingangs gestellt habe.
15:35
How manyviele symmetriesSymmetrien does a Rubik'sZauberwürfel CubeCube have?
356
917000
4000
Wie viele Symmetrien besitzt der Zauberwürfel?
15:39
Okay, I'm going to sortSortieren you out.
357
921000
2000
Okay, ich bringe hier mal etwas Ordnung hinein.
15:41
RatherVielmehr than you all shoutingschreien out, I want you to countGraf how manyviele digitsZiffern there are
358
923000
3000
Statt dass alle durcheinander rufen, möchte ich wissen, wie viele Stellen
15:44
in that numberNummer. Okay?
359
926000
2000
die Zahl hat. OK?
15:46
If you've got it as a factorialFakultät, you've got to expanderweitern the factorialsFakultäten.
360
928000
3000
Wenn Sie das Ergebnis als Fakultät berechnet haben, haben, müssen Sie die Fakultäten erweitern.
15:49
Okay, now if you want to playspielen,
361
931000
2000
Also, wenn Sie jetzt mitspielen wollen,
15:51
I want you to standStand up, okay?
362
933000
2000
stehen Sie bitte auf, ja?
15:53
If you think you've got an estimateschätzen for how manyviele digitsZiffern,
363
935000
2000
Wenn Sie ungefähr schätzen können, wie viele Stellen –
15:55
right -- we'vewir haben alreadybereits got one competitorWettbewerber here.
364
937000
3000
OK – hier haben wir schon jemanden –
15:58
If you all staybleibe down he winsGewinnt it automaticallyautomatisch.
365
940000
2000
Wenn die anderen alle sitzen bleiben, ist er automatisch der Gewinner.
16:00
Okay. ExcellentAusgezeichnet. So we'vewir haben got fourvier here, fivefünf, sixsechs.
366
942000
3000
OK. Ausgezeichnet. Wir haben vier, fünf, sechs.
16:03
Great. ExcellentAusgezeichnet. That should get us going. All right.
367
945000
5000
Großartig. Ausgezeichnet. Das sollte für den Anfang reichen. Gut.
16:08
AnybodyJeder with fivefünf or lessWeniger digitsZiffern, you've got to sitsitzen down,
368
950000
3000
Alle mit fünf oder weniger Stellen, bitte setzen.
16:11
because you've underestimatedunterschätzt.
369
953000
2000
Sie haben sich nach unten verschätzt.
16:13
FiveFünf or lessWeniger digitsZiffern. So, if you're in the tenszehn of thousandsTausende you've got to sitsitzen down.
370
955000
4000
Fünf oder weniger Stellen. Wenn Sie also etwas in den Zehntausendern haben, bitte setzen.
16:17
60 digitsZiffern or more, you've got to sitsitzen down.
371
959000
3000
Sechzig Stellen oder mehr, bitte setzen.
16:20
You've overestimatedüberschätzt.
372
962000
2000
Sie haben sich nach oben verschätzt.
16:22
20 digitsZiffern or lessWeniger, sitsitzen down.
373
964000
4000
Zwanzig Stellen oder weniger, setzen.
16:26
How manyviele digitsZiffern are there in your numberNummer?
374
968000
5000
Wie viele Stellen hat Ihre Zahl?
16:31
Two? So you should have satsaß down earliervorhin.
375
973000
2000
Zwei? Dann hätten Sie sich schon früher setzen müssen.
16:33
(LaughterLachen)
376
975000
1000
(Lachen im Publikum)
16:34
Let's have the other onesEinsen, who satsaß down duringwährend the 20, up again. Okay?
377
976000
4000
Also nochmal die anderen, die sich während der Zwanziger gesetzt haben, OK?
16:38
If I told you 20 or lessWeniger, standStand up.
378
980000
2000
Wenn ich also gesagt habe, zwanzig oder weniger, bitte wieder aufstehen.
16:40
Because this one. I think there were a fewwenige here.
379
982000
2000
Hier, ich glaube, hier gab es Einige.
16:42
The people who just last satsaß down.
380
984000
3000
Die, die sich als letzte gesetzt haben.
16:45
Okay, how manyviele digitsZiffern do you have in your numberNummer?
381
987000
5000
OK, wie viele Stelle hat Ihre Zahl?
16:50
(LaughsLacht)
382
992000
3000
(Lacht)
16:53
21. Okay good. How manyviele do you have in yoursdeine?
383
995000
2000
Einundzwanzig. OK, gut. Und wie viele bei Ihnen?
16:55
18. So it goesgeht to this ladyDame here.
384
997000
3000
Achtzehn. Damit hat diese Dame hier gewonnen.
16:58
21 is the closestam nächsten.
385
1000000
2000
Einundzwanzig ist am nächsten dran.
17:00
It actuallytatsächlich has -- the numberNummer of symmetriesSymmetrien in the Rubik'sZauberwürfel cubeWürfel
386
1002000
2000
Die Zahl – also die Anzahl der Symmetrien eines Zauberwürfels –
17:02
has 25 digitsZiffern.
387
1004000
2000
hat fünfundzwanzig Stellen
17:04
So now I need to nameName this objectObjekt.
388
1006000
2000
Jetzt muss ich dem Objekt einen Namen geben.
17:06
So, what is your nameName?
389
1008000
2000
Wie heißen Sie?
17:08
I need your surnameFamilienname folgender Personen:. SymmetricalSymmetrische objectsObjekte generallyallgemein --
390
1010000
3000
Ich brauche Ihren Nachnamen. Symmetrische Objekte haben grundsätzlich –
17:11
spellZauber it for me.
391
1013000
2000
Bitte buchstabieren Sie ihn für mich.
17:13
G-H-E-ZG-H-E-Z
392
1015000
7000
G-H-E-Z
17:20
No, SO2 has alreadybereits been used, actuallytatsächlich,
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1022000
2000
Nein, SO2 ist schon besetzt
17:22
in the mathematicalmathematisch languageSprache. So you can't have that one.
394
1024000
2000
in der Sprache der Mathematik. Das können Sie nicht bekommen.
17:24
So GhezGhez, there we go. That's your newneu symmetricalsymmetrisch objectObjekt.
395
1026000
2000
Also Ghez, bitte schön. Dies ist Ihr neues symmetrisches Objekt.
17:26
You are now immortalunsterblich.
396
1028000
2000
Jetzt sind Sie unsterblich.
17:28
(ApplauseApplaus)
397
1030000
6000
(Applaus)
17:34
And if you'ddu würdest like your ownbesitzen symmetricalsymmetrisch objectObjekt,
398
1036000
2000
Und wenn auch Sie ein symmetrisches Objekt besitzen möchten,
17:36
I have a projectProjekt raisingAnhebung moneyGeld for a charityNächstenliebe in GuatemalaGuatemala,
399
1038000
3000
ich betreibe ein Projekt, mit dem ich Gelder für Guatemala sammele.
17:39
where I will staybleibe up all night and deviseentwickeln an objectObjekt for you,
400
1041000
3000
Ich werde die ganze Nacht aufbleiben und mir für Sie ein Objekt ausdenken,
17:42
for a donationSpende to this charityNächstenliebe to help kidsKinder get into educationBildung in GuatemalaGuatemala.
401
1044000
4000
für einen Spende zugunsten dieser Einrichtung, die Kindern in Guatemala den Weg ins Bildungssystem ebnet.
17:46
And I think what drivesfährt me, as a mathematicianMathematiker,
402
1048000
3000
Ich denke, was mich als Mathematiker antreibt,
17:49
are those things whichwelche are not seengesehen, the things that we haven'thabe nicht discoveredentdeckt.
403
1051000
4000
sind die unsichtbaren Dinge, die, die wir noch nicht entdeckt haben.
17:53
It's all the unansweredunbeantwortet questionsFragen whichwelche make mathematicsMathematik a livingLeben subjectFach.
404
1055000
4000
Es sind all die unbeantworteten Fragen, die die Mathematik zu etwas Lebendigem machen.
17:57
And I will always come back to this quoteZitat from the JapaneseJapanisch "EssaysAufsätze in IdlenessMüßiggang":
405
1059000
3000
Und ich werde immer wieder auf dieses Zitat aus den „Betrachtungen aus der Stille‟ verweisen:
18:00
"In everything, uniformityGleichmäßigkeit is undesirableunerwünschte.
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3000
„In allen Dingen ist Gleichförmigkeit nicht wünschenswert.
18:03
LeavingVerlassen something incompleteunvollständig makesmacht it interestinginteressant,
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1065000
3000
Etwas unvollendet zu lassen, macht es erst interessant,
18:06
and givesgibt one the feelingGefühl that there is roomZimmer for growthWachstum." Thank you.
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1068000
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und gibt einem das Gefühl, dass Raum bleibt für Wachstum.‟ Danke.
18:09
(ApplauseApplaus)
409
1071000
7000
(Applaus)
Translated by Anke Tröder
Reviewed by Martin Post

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ABOUT THE SPEAKER
Marcus du Sautoy - Mathematician
Oxford's newest science ambassador Marcus du Sautoy is also author of The Times' Sexy Maths column. He'll take you footballing with prime numbers, whopping symmetry groups, higher dimensions and other brow-furrowers.

Why you should listen

Marcus du Sautoy only permits prime numbers on the uniforms of his football team, but that idiosyncrasy isn't (entirely) driven by superstition -- just pure love. (His number is 17.) You might say primes, "the atoms of mathematics," as he calls them, are du Sautoy's intellectual spouse, the passion that has driven him from humble-enough academic beginnings to a spectacular and awarded career in maths, including a Royal Society fellowship and, of course, his recent election to the Simonyi Professorship for the Public Understanding of Science, the post previously held by Richard Dawkins.

A gifted science communicator -- interesting fashion sense aside -- du Sautoy has most recently been host of the BBC miniseries "The Story of Maths," which explores fascinating mathematical theories and techniques from throughout history and across cultures. Before that, he hosted The Num8er My5teries, a lecture series on history's stubbornest math problems -- the sorts of conundrums that get your head griddle-hot with thinking. He's also author, perhaps most famously, of The Music of the Primes, an engaging look at the often Pyrrhic attempts at cracking the Riemann Hypothesis. His 2008 book, Symmetry: A Journey into the Patterns of Nature, looks at various kinds of mathematical and aesthetic symmetry, including a massive, mysterious object called "the Monster" that exists in 196,883 dimensions.

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Marcus du Sautoy | Speaker | TED.com