Mathematik Kasache will Millenniumsproblem gelöst haben

Wellen sind für Mathematiker ein Graus - die Turbulenzen dynamischer Flüssigkeiten konnte bisher niemand genau berechnen. Nun will ein kasachischer Forscher die Navier-Stokes-Gleichungen gelöst haben. Wenn seine Arbeit stimmt, wäre das zweite von sieben Millenniumsproblemen gemeistert.

Von

DPA

Wenn sich Wellen vorm Strand auftürmen, brechen und dann schäumend über den Sand rollen, sind die meisten Menschen einfach nur entzückt. Mathematiker, die sich mit der Dynamik von Flüssigkeiten beschäftigen, kommen hingegen ins Grübeln. Warum lässt sich der Weg des Wassers nicht vorausberechnen wie der Lauf einer Billardkugel über den grünen Tisch?

Immerhin gibt es mit den Navier-Stokes genannten Differentialgleichungen ein mathematisches Werkzeug, das bewegliche Flüssigkeiten und Gase beschreibt. Doch dummerweise ist keine allgemeine Lösung der Gleichungen bekannt. Eine Momentaufnahme einer Welle erlaubt deshalb keine präzise Prognose des künftigen Weges des Wassers. Dies gelingt ansatzweise numerisch - also mit Computerhilfe. Auf Messungen im Wind- oder Strömungskanal können Forscher in der Regel jedoch trotzdem nicht verzichten.

Muchtarbai Otelbajew, ein kasachischer Mathematiker, behauptet nun, er habe die Navier-Stokes-Gleichungen gelöst. Wenn das stimmt, hätte er Anspruch auf ein Preisgeld von einer Million Dollar. Denn im Jahr 2000 hat das Clay Mathematics Institute of Cambridge mit Sitz in den USA je eine Million Dollar für die Lösung sieben sogenannter Millenniumsprobleme ausgelobt - besonders schwierige mathematische Aufgabenstellungen, an denen sich teils schon Generationen von Mathematikern die Zähne ausgebissen hatten.

"Substantielle Fortschritte" gefordert

Das einzige bislang gelöste Millenniumsproblem ist die legendäre Poincaré-Vermutung. Der Russe Grigorij Perelman veröffentlichte seine Lösung 2002 und 2003 - die Annahme des Preisgeldes lehnte der zurückgezogen lebende Mathematiker jedoch ab, ebenso wie die Fields-Medaille, die höchste Auszeichnung, die ein Mathematiker bekommen kann.

Während hinter den meisten Millenniumsproblemen abstrakte Mathematik steckt, sind Navier-Stokes-Gleichungen äußerst praktischer Natur. Sie beschreiben die Bewegung sogenannter Fluide, wozu Flüssigkeiten wie Gase gehören. Das Problem ist unter anderem deshalb so anspruchsvoll, weil zu den Bewegungen von Fluiden auch Turbulenzen gehören. Zudem spielt das Phänomen der Viskosität eine wichtige Rolle.

Wegen der Komplexität der Gleichungen fordert das Clay Mathematics Institute nicht einmal ihre vollständige Lösung - für die Zahlung des Preisgeldes reichen bereits "substantielle Fortschritte" bei der Entwicklung einer mathematischen Theorie, wie das Institut auf seiner Webseite schreibt.

Sämtliche Ankündigungen entpuppten sich bislang als Flop

Otelbajew leitet das Mathematische Institut der Eurasian National University in Astana (Kasachstan). Sein Lösungsvorschlag der Navier-Stokes-Gleichungen ist im Fachblatt "Mathematical Journal" auf Russisch publiziert, das Paper umfasst 100 Seiten. "Ich beschäftige mich seit den 1980er Jahren mit dem Problem", schreibt Otelbajew in einer Mail an SPIEGEL ONLINE.

Der Titel "Existenz einer starken Lösung von Navier-Stokes" verspricht viel - doch den Champagner sollte man besser noch im Kühlschrank stehen lassen. Das "Mathematical Journal" wird vom kasachischen Institut für Mathematik und mathematische Modellierung herausgegeben, zu dessen wissenschaftlichen Mitarbeitern auch Otelbajew gehört. Ob der Kasache tatsächlich das Millenniumsproblem gelöst hat, wird wohl erst feststehen, wenn seine Arbeit von unabhängiger Seite geprüft wurde. Eine solche Prüfung kann Monate oder gar Jahre dauern, auch weil das Paper erst noch ins Englische übersetzt werden muss, was nach Otelbajews Angaben gerade passiert.

Der Beweis sei von zwei Kollegen, den Professoren T. Kalmenow und Machmud Sadybekow, überprüft worden, schreibt der Mathematiker. Ihre Anmerkungen seien berücksichtigt worden.

"Seit Jahrzehnten versuchen sich die besten Mathematiker der Welt mit verschiedensten Methoden an den Navier-Stokes-Gleichungen", sagt der Heidelberger Mathematiker Rolf Rannacher. Otelbajew sei nicht der erste, der eine Lösung verkündet habe. Sämtliche Ankündigungen hätten sich bislang jedoch als Flop herausgestellt. Rannacher kennt Otelbajew nicht, der Kasache sei auch nicht auf wissenschaftlichen Tagungen zum Thema Navier-Stokes aufgetreten.

Nach Angaben seiner Universität beschäftigt sich Otelbajew mit Operatorenrechnung, numerischer Mathematik und Approximationstheorie. Er wurde mehrmals als Wissenschaftler des Jahres in Kasachstan und 2004 als bester Professor des Landes ausgezeichnet. Internationales Aufsehen hat der Mathematiker bislang nicht erregt. Laut Wikipedia hat der 1942 geborene Kasache rund 190 wissenschaftliche Arbeiten veröffentlicht - eine Übersicht darüber findet sich auf der Webseite mathnet.ru.

Mehr zum Thema


Forum - Diskutieren Sie über diesen Artikel
insgesamt 40 Beiträge
Alle Kommentare öffnen
Seite 1
Captain Oveur 15.01.2014
1. keine Lösung
Zitat von sysopDPAWellen sind für Mathematiker ein Graus - die Turbulenzen dynamischer Flüssigkeiten konnte bisher niemand genau berechnen. Nun will ein kasachischer Forscher die Navier-Stokes-Gleichungen gelöst haben. Wenn seine Arbeit stimmt, wäre das zweite von sieben Millenniumsproblemen gemeistert. http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/navier-stokes-mathematiker-will-milleniums-problem-geloest-haben-a-943228.html
Es geht, wie der Titel der Arbeit schon sagt, nicht um eine explizite Lösung der Navier-Stokes-Gleichungen sondern "nur" darum die Existenz und Regularität einer Lösung zu zeigen. Das hätte man in wenigen Minuten aus der Beschreibung des Millennium Problems oder den zahlreichen anderen Artikeln der letzten Tage zu diesem Thema entnehmen können... aber lieber mal wieder einen schlecht recherchierten Artikel raushauen.
westerwäller 15.01.2014
2. Gemach, gemach ...
Zitat von sysopDPAWellen sind für Mathematiker ein Graus - die Turbulenzen dynamischer Flüssigkeiten konnte bisher niemand genau berechnen. Nun will ein kasachischer Forscher die Navier-Stokes-Gleichungen gelöst haben. Wenn seine Arbeit stimmt, wäre das zweite von sieben Millenniumsproblemen gemeistert. http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/navier-stokes-mathematiker-will-milleniums-problem-geloest-haben-a-943228.html
Der Forscher will bewiesen haben, dass es [b]überhaupt[/] eine Lösung gibt (was bisher umstritten ist) ... Nicht, wie diese Lösung im Speziellen aussieht!
JaguarCat 15.01.2014
3. Nein, er hat die Gleichung nicht gelöst!
Otelbajew behauptet nicht, die Stokes-Gleichung gelöst zu haben oder zumindest eine "Lösungsvorschrift" gefunden zu haben. Er behauptet laut dem Titel seiner Arbeit lediglich, beweisen zu können, dass es überhaupt eine Lösung gibt! Das wäre für Navier-Stokes schon ein Riesen-Fortschritt, insofern würde Otelbajew, wenn sein Beweis hält, vollkommen zu Recht den MIllionenpreis kassieren. Nur eine Lösung ist das dann noch lange nicht. Jag
leon_lg 15.01.2014
4. ...
"jaraisyn!" - wie man auf kasachisch sagt (gut gemacht!). Den Champagner sollte man doch lieber noch im Kühlschrank stehen lassen und auf Ergebnisse abwarten...
fritze_bollmann 15.01.2014
5. Übersetzung
Letztendlich wird es wohl an der Übersetzung vom Russischen ins Englische scheitern. Hätte er mal lieber den Beitrag auf kasachisch formuliert...
Alle Kommentare öffnen
Seite 1

© SPIEGEL ONLINE 2014
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung der SPIEGELnet GmbH


Die Homepage wurde aktualisiert. Jetzt aufrufen.
Hinweis nicht mehr anzeigen.