Mathemapolis

Du gehst durch die Stadt, schaust dich um — Häuser, Straßen, Menschen, Autos. Alles wirkt vertraut und selbstverständlich. Doch was wäre, wenn in jeder Straßenecke, in jedem Gebäude, in jedem Spielzug plötzlich ein Stück Mathematik verborgen wäre?

Genau das passiert in Mathemapolis. Dieses riesige Wimmelbild zeigt eine Stadt, die auf den ersten Blick ganz normal aussieht. Doch wenn du genauer hinschaust, merkst du: Überall versteckt sich Mathematik. Manche Rätsel sind leicht zu erkennen — wie die Flugbahn eines Fußballs im Stadion. Andere liegen tiefer verborgen, wie ein geheimnisvolles Muster vor der Frauenkirche oder ein verdrehtes Band im Park.

Die Regeln sind einfach: Nimm dir eine der Karten, finde das Detail auf dem Bild und versuche die Frage zu beantworten. Manchmal geht es dabei um eine ganz konkrete Zahl, manchmal um eine Form oder eine überraschende Eigenschaft. Die Antwort findest du auf der Rückseite — und sie zeigt dir, wie eng Mathematik und Alltag miteinander verwoben sind.

Und nun … die Mathematik

Das Exponat „Mathemapolis“ ist viel mehr als ein Wimmelbild. Es ist eine spielerische Einladung, die Welt mit den Augen der Mathematik zu betrachten. Die Stadt ist inspiriert von Dresden, doch sie ist zugleich eine Spielwiese, in dem mathematische Ideen sichtbar gemacht werden.

Mitten auf dem Platz vor der Frauenkirche liegt eine Penrose-Parkettierung. Wer sie zum ersten Mal sieht, könnte denken, es sei einfach ein hübsches Pflaster. Doch die Mathematik dahinter ist revolutionär: Nur zwei Steinformen genügen, um eine Fläche lückenlos zu füllen — und trotzdem wiederholt sich das Muster niemals periodisch. Penrose-Parkettierungen zeigen, dass Ordnung nicht immer Wiederholung bedeutet. Solche Strukturen finden sich sogar in der Natur wieder, zum Beispiel in sogenannten Quasikristallen.

Ein anderes Beispiel ist das Möbiusband im Park. Es hat nur eine einzige Kante und nur eine einzige Seite. Streicht man mit dem Finger darüber, landet man wieder am Ausgangspunkt — ohne jemals die Seite zu wechseln. Ein einfaches Stück Papier, einmal um $180^\circ$ verdreht und zusammengeklebt, reicht aus, um ein kleines Stück Unendlichkeit in den Händen zu halten.

Auch die Schlümpfe haben ihren Platz in Mathemapolis. Sie werfen eine scheinbar kindische Frage auf: „Wie viele Finger hat eigentlich ein Schlumpf?“ Die Antwort — vier — führt direkt in die Welt der Zahlensysteme. Während wir mit zehn Fingern ein Dezimalsystem entwickelt haben, würden die Schlümpfe mit ihren acht Fingern wahrscheinlich ein Oktalsystem bevorzugen.

So wird aus einer Comicfigur ein Türöffner in die Geschichte der Mathematik: Zahlensysteme sind keineswegs festgelegt. Computer etwa arbeiten im Binärsystem (Basis $2$ ) mit den Ziffern $0$ und $1$ , während für die Darstellung von Farben und Daten oft das Hexadezimalsystem (Basis $16$ ) genutzt wird. Mathemapolis zeigt: Selbst etwas so Alltägliches wie „Zählen“ hängt von der Perspektive ab.

Im Rudolf-Harbig-Stadion dreht sich alles um die Flugbahn eines Fußballs. Mathematisch gesehen beschreibt er eine Parabel, bestimmt durch die Gesetze der Schwerkraft und die Anfangsgeschwindigkeit. Wer jemals ein Tor geschossen hat, weiß: Ein kleiner Winkelunterschied kann den Ball knapp über die Latte oder genau in den Winkel fliegen lassen. Hier begegnen wir der Analysis und den quadratischen Funktionen, die im Unterricht manchmal trocken wirken — aber im Stadion lebendig werden.

Auch im Galopprennstall am Stadtrand wird Mathematik gebraucht. Dort geht es nicht nur um Geschwindigkeit und Gewicht, sondern auch um Wahrscheinlichkeiten: Wer gewinnt, wer verliert, welche Taktik ist sinnvoll? Mathematik hilft, Zufall und Risiko besser zu verstehen — und zeigt, dass Glück oft auf klaren Strukturen basiert.

Mathematik steckt auch in den Gebäuden von Mathemapolis. Besonders auffällig ist die Neue Synagoge nahe der Elbe. Ihr geometrischer Aufbau aus verschobenen Quadern führt zu einer spannenden Frage: Welches Volumen hat das Gebäude eigentlich? Die Antwort ist verblüffend: Trotz der scheinbar komplizierten Form beträgt es 9600 Kubikmeter. Dahinter steckt das Prinzip von Cavalieri: Solange die Querschnitte gleich groß bleiben, ist auch das Volumen identisch — egal wie die Schichten verschoben oder verdreht sind.

Und selbst der Himmel über Mathemapolis bleibt nicht frei von Mathematik: Planetenbahnen, Teleskope, Sternbilder und schwarze Löcher weisen den Blick in die Weiten des Kosmos. Schon Kepler entdeckte, dass sich die Bahnen der Planeten in präzisen elliptischen Kurven beschreiben lassen. Was auf den ersten Blick chaotisch erscheint, folgt erstaunlich eleganten Regeln.

Fazit: Mathematik steckt überall

„Mathemapolis“ lädt dich ein, den Blick zu schärfen. Was zuerst wie ein buntes Stadtbild aussieht, entpuppt sich als Schatzkarte der Mathematik. Hinter jedem Detail steckt eine Geschichte — von der kindlichen Frage nach den Fingern der Schlümpfe bis hin zu den tiefen Gesetzen der Himmelsmechanik.

Die Botschaft ist klar: Mathematik ist keine trockene Theorie, sondern Teil unseres Alltags. Sie steckt im Muster der Pflastersteine, im Flug eines Balls, in der Konstruktion eines Gebäudes oder im Funkeln der Sterne. Wer Mathemapolis besucht, entdeckt: Mathematik ist die Sprache, in der die Welt geschrieben ist.