Talteori

Die beiden Bücher ¿Was sind und was sollen die Zahlen?¿ (1888) und ¿Stetigkeit und Irrationale Zahlen¿ (1872) sind Dedekinds Beiträge zu den Grundlagen der Mathematik; er legte darin die Grundsteine der Mengenlehre und der Theorie der reellen und natürlichen Zahlen. Diese Schriften sind aus der modernen Mathematik nicht mehr wegzudenken. Dennoch wurde die Leistung Dedekinds nicht immer entsprechend gewürdigt und der Inhalt dieser Bücher ist auch heute noch vielen Mathematikerinnen und Mathematikern wenig bekannt. Dieses Buch enthält neben den Originaltexten eine ausführliche Erklärung der beiden Schriften und eine Interpretation in moderner Sprache, sowie eine kurze Biografie und eine Abschrift des berühmten Briefs an H. Keferstein. Dadurch bietet dieses Buch einen faszinierenden Einblick in das Leben und Schaffen dieses wegweisenden Wissenschaftlers und stellt sein Werk in Beziehung zu großen Zeitgenossen wie Cantor, Dirichlet, Frege, Hilbert, Kronecker und Riemann.

¿4000 Jahre Zahlentheorie nimmt die Leser und Leserinnen mit auf eine Reise durch die Geschichte eines lange Zeit belächelten Gebiets der Mathematik. Im ersten Teil wird das Auf und Ab mathematischer Kulturen geschildert, beginnend mit den ersten zahlentheoretischen Fragestellungen der Babylonier, dem Studium von Primzahlen und vollkommenen Zahlen bei den Griechen und in der islamischen Welt, bis zu den Untersuchungen rechtwinkliger Dreiecke mit ganzzahligen Seitenlängen in Indien und China. Die Erfindung des Buchdrucks und die Wiederentdeckung der griechischen Mathematik, insbesondere des Werks von Diophant, führte zu einem ungeheuren Aufschwung in der Zahlentheorie unter den Händen von Fermat, Euler, Lagrange und Legendre bis hin zu Gauß und seinem Jahrhundertwerk, den Disquisitiones Arithmeticae. Der dritte Teil beschäftigt sich mit der Generation von Zahlentheoretikern nach Gauß, die sich intensiv mit den Disquisitiones auseinandergesetzt haben und welche mit der Anwendung analytischer Methoden Ergebnisse erzielt haben, welche mit elementaren Techniken nur schwer oder gar nicht erreichbar sind; dazu gehören Dirichlet, Jacobi, Abel und Eisenstein. Während die Zahlentheorie bis Fermat nur wenige Kenntnisse der Mathematik verlangt, benötigt man für das Verständnis des Eulerschen Werks bereits Vertrautheit mit der Oberstufenanalysis, danach punktuell auch deutlich mehr.

Nachdem der Autor sich in seinen Abschlussarbeiten mit Themen der Analysis befasst hatte, arbeitete er danach beruflich ausschließlich im Bereich der diskreten Mathematik: forschend im Bereich der Spezifikation und Testgenerierung für kommunizierende diskrete Systeme und lehrend in den Bereichen Petri-Netze, Logik und Theoretischer Informatik. Das bewog ihn letztlich, eine breit angelegte Übersicht über wichtige Bereiche der diskreten Mathematik zu verfassen. Es sollte ein Lehrbuch werden, wie er es sich im Studium gewünscht hätte - und hier liegt es vor. Gegenstand des Buches sind Grundlagenfächer wie Mengen, Relationen, Funktionen, Logik und Algebra, sowie diskrete Anwendungen wie Zahlen, Anzahlen, Graphen und diskrete Wahrscheinlichkeit. Damit werden etliche Grundvorlesungen für Studierende der Mathematik bzw. Informatik abgedeckt. Reizvoll sind die gelegentlich eingeflochten Hinweise auf die Grenzen des formal-mathematischen Vorgehens. Anhand von etwa 250 Übungsaufgaben werden die Leser animiert, das Gelesene aktiv umzusetzen und ihre eigenen Lösungen mit den online einsehbaren Beispiellösungen zu vergleichen. So wird das Buch zu einem wertvollen Begleiter in den ersten Semestern des Mathematik- und Informatikstudiums. Die komplett überarbeitete 2. Auflage enthält zusätzliche Definitionen und ist noch klarer strukturiert.

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