Posted in: Mathematik, Psychologie 13. Februar 2014 09:14 Weiter lesen →

Belegt: Mathematik ist schön

Bild: Ishizu T, Zeki S (2011). PLoS ONE 6(7): e21852. doi:10.1371/journal.pone.0021852 Wenn Mathematiker von schönen Formeln schwärmen, steckt dahinter nicht unbedingt fachliche Nonchalance. Entsprechende Belege liefert eine Kartierung der Gehirnaktivität durch britische Forscher. Das Betrachten mancher Formeln regt bei Mathematikern demnach die gleichen Hirnregionen an wie der Anblick eines Gemäldes oder das Hören einer Symphonie.

Der mediale orbitofrontale Kortext zeigt verstärkte Aktivität, wenn etwas als schön wahrgenommen wird. Bild: Ishizu T, Zeki S (2011). PLoS ONE 6(7): e21852. doi:10.1371/journal.pone.0021852

„Mathematische Formeln erscheinen vielen von uns trocken und spröde, für einen Mathematiker können sie jedoch der Inbegriff von Schönheit sein“, erklärt Semir Zeki vom University College London. Darüber hinaus bestätigten die neuen Resultate die Ansicht, dass Schönheit eine neurobiologische Grundlage habe – und letztlich auch messbar sei.

Zeki und Kollegen führten ihre Studie mit 15 Mathematikern durch. Diese erhielten zunächst einen Bogen mit 60 mathematischen Formeln, die sie auf einer Skala von -5 bis +5 als hässlich oder schön einstufen sollten. Zwei Wochen später baten die Forscher ihre Versuchsteilnehmer ins Labor. Dort wurde im Kernspintomografen ihre Gehirnaktivität registriert, während sie erneut die Formeln sahen.

Der Abgleich der Resultate enthüllte einen klaren Zusammenhang: Je stärker eine Gleichung zuvor als schön eingestuft worden war, desto höher war nun die Aktivität in dem hinter der Nasenwurzel liegenden Teil des Großhirns, dem medialen orbitofrontalen Kortex. Frühere Studien hatten gezeigt, dass diese Region an der Wahrnehmung von Schönheit in Kunst und Musik beteiligt ist.

Als besonders schön nahmen die Versuchsteilnehmer eine berühmte Formel des Mathematikers Leonard Euler dar, die kurz und knapp die Zahlen 0 und 1 sowie drei fundamentale Konstanten, nämlich die Eulersche Zahl e, die Kreiszahl Pi und die imaginäre Einheit i, miteinander verknüpft. Als besonders hässlich erwiesen sich dagegen die unendliche Ramanujan-Reihe für die Darstellung von Pi und die Riemannsche Funktionalgleichung.

„Wir haben beobachtet, dass die Gehirnaktivität sehr eng mit der Intensität der Wahrnehmung von Schönheit verbunden ist“, fasst Zeki die Resultate zusammen. Ob die Quelle der Schönheit nun Kunst oder Mathematik sei, scheine keine Rolle zu spielen, so der Neurowissenschaftler weiter: „Damit ist eine für das Studium der Ästhetik fundamentale Frage geklärt, nämlich die, ob sich ästhetische Wahrnehmungen quantifizieren lassen.“

Forschung: Semir Zeki und John P. Romaya, Wellcome Laboratory of Neurobiology, University College London; Dionigi M. Benincasa, Department of Physics, Imperial College London; Michael F. Atiyah, School of Mathematics, Edinburgh University, und Hamilton Mathematics Institute, Trinity College Dublin

Veröffentlichung Frontiers in Human Neuroscience, DOI 10.3389/fnhum.2014.00068

WWW:
Laboratory of Neuroimaging, Semir Zeki
A Beatiful Equation
Ramanujan’s Formula for Pi
Vom Sinn der Schönheit
Towards a Brain-Based Theory of Beauty

Lesen Sie dazu im Scienceticker:
Schön ist richtig
Schönheit hat ihren Wert

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4 Kommentare zu "Belegt: Mathematik ist schön"

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  1. Frank sagt:

    15 Probanden sind natürlich sehr wenig. Und wieso wurde Priming nicht ausgeschlossen? Wenn die Probanden sich VOR der Messung bereits Gedanken über die Schönheit machen, kann das doch erheblichen Einfluss haben. Ein umgekehrter Versuchsaufbau (erst messen ohne, dass die Probanden wissen worum es geht; dann fragen) wäre viel sinnvoller. Vermutlich würde dann aber rauskommen, dass Mathematiker bei Formeln nicht zuerst an Schönheit denken…

    • Kommentar sagt:

      15 Menschen, die die Formel e [hoch] (2 pi i) + 1 = 0 kennen, verstehen _und_ auch noch schön finden, finde ich schon eine ganze Menge … ;-)

      Spaß beiseite: Natürlich hast Du recht, aber eine gewisse Tendenz kann man aus der durchaus kleinen Stichprobe bereits entnehmen.
      Die Fragestellung war ja,vorgegebene Formeln nach ihrer Schönheit zu beurteilen und nicht vorgegebene Formeln irgendwie zu kommentieren.

      Bei Kunstexperten würde aber bei der gleichen Fragestellung über Gemälde auch nicht zwangsläufig schön kommen, sondern eher die Epoche, der Künstler o.ä.

      • Bernd sagt:

        Nur 1 Pi. ;-)

        Und wenn man sich mal anschaut, wie die Formel zustande kommt und dann noch bedenkt, dass sie praktisch alle wichtigen Zahlen, Konstanten und Rechenarten der Mathematik kurz und knapp unter einen Hut bringt, dann kommt man um das Schönfinden eigentlich nicht drum herum. Nicht mal ich als Nebenfächler. :-)

        • Kommentar sagt:

          Stimmt, nur 1 pi oder ersatzweise e^{2 pi i} -1 =0. Dann sind wirklich alle wichtigen Zahlen in einer Formel enthalten.
          Du bist ja noch Nebenfächler und damit mathematisch gebildet, interessiert und — am wichtigsten — nicht gesellschaftlich bedingt gegen Mathematik gepolt. Außerdem braucht man schon mehr als Schulmathematik, um mit der Potenz e^{2 pi i} überhaupt etwas anfangen zu können.