Zahlentheorie: Mörder löst Matheproblem

Ein verurteilter Mörder findet im Gefängnis einen komplizierten Beweis über Kettenbrüche. Seine Leidenschaft für Mathematik steckt die anderen Insassen an.

Das Stereotyp vom Mathematiker als Eremiten hält sich hartnäckig - hat aber mit der Realität wenig zu tun. Mathematiker arbeiten in Teams und stehen in ständigem Austausch mit Kollegen aus der ganzen Welt. Dass Abgeschiedenheit dennoch bei der Lösung mathematischer Probleme helfen kann, zeigt die Geschichte von Christopher Havens. Der 40-jährige US-Amerikaner widmet sich seit 2011 von morgens bis abends der Mathematik - abgeschottet von der Außenwelt. Havens hat allerdings auch keine Wahl: Er sitzt im Gefängnis.

Der verurteilte Mörder hatte die Schule abgebrochen, war drogenabhängig und arbeitslos. Erst im Knast entdeckte er seine Liebe zur Mathematik. Er brachte sich selbst die Grundlagen der höheren Mathematik bei. Dabei war es nicht leicht für ihn, an Lehrbücher zu kommen. Die Aufseher der Haftanstalt in der Nähe von Seattle fingen die Buchsendungen anfangs ab. Erst als sich Havens bereit erklärte, anderen Insassen Unterricht in Mathematik zu geben, bekam er seine Bücher. Die Wärter erlaubten ihm sogar, eine kleine Bibliothek einzurichten.

Irgendwann jedoch genügten Havens die Lehrbücher nicht mehr. Er schrieb an Mathematik-Professoren und bat sie um Ausgaben der Annals of Mathematics - eine der renommiertesten Fachzeitschriften für Mathematik. Havens knobelte an einem Problem aus der Zahlentheorie, die Carl Friedrich Gauß einst als "Königin der Mathematik" bezeichnete. In der Zahlentheorie geht es um Darstellungen und Eigenschaften ganzer Zahlen, die jedes Kind kennt und die doch so viele Rätsel aufgeben.

Die Häftlinge feiern gemeinsam den "Pi-Tag" am 14. März. Auch ein Professor kommt vorbei.

Havens biss sich an sogenannten Kettenbrüchen fest. Schon der antike Mathematiker Euklid wusste, dass reelle Zahlen wie die Kreiszahl Pi mithilfe ganzer Zahlen in Form von Kettenbrüchen dargestellt werden können. Ein Kettenbruch ist ein Bruch, bei dem im Nenner ein Bruch steht, bei dem im Nenner ein Bruch steht, und so weiter, bis in die Unendlichkeit. Die Brüche sind also ineinander verkettet. Mathematiker benutzen Kettenbrüche zum Beispiel, um sich den Ergebnissen komplizierter Berechnungen anzunähern. Havens hatte Ähnlichkeiten bei mehreren solcher Approximationen entdeckt.

Seine mathematischen Brieffreunde vermittelten den Kontakt zu Umberto Cerruti, einem Mathematik-Professor in Turin. Zunächst skeptisch, stellte dieser Havens erst einmal eine Aufgabe. Wenig später erhielt der Professor ein 120 Zentimeter langes Stück Papier mit Havens Antwort. Cerruti musste mit dem Computer überprüfen, ob der Häftling die Aufgabe gelöst hatte. Und tatsächlich - Havens hatte die Nuss geknackt. Cerruti half Havens, seine Vermutung über Kettenbrüche zu beweisen. Vor wenigen Monaten schließlich publizierten sie gemeinsam den Beweis im Journal Research in Number Theory.

Zu diesem Zeitpunkt hatte Havens die anderen Insassen längst mit seiner Leidenschaft für Zahlen angesteckt. Am 14. März 2017 feierte er mit 14 anderen Häftlingen erstmals den "Pi-Tag". Der 14. März wird in den USA mit 3/14 abgekürzt, das sind die ersten Zahlen der Dezimaldarstellung der Kreiszahl Pi. Auch Umberto Cerruti nahm Teil - unter strengen Sicherheitsauflagen. Besonders habe ihn ein Gefangener beeindruckt, der die ersten 461 Nachkommastellen von Pi auswendig aufsagte, schreibt Cerruti in Math Horizons. Ob er auch mit diesem Insassen an einem mathematischen Problem arbeitet, ist nicht bekannt.

Christopher Havens ist indes nicht der erste Sträfling, der hinter Gittern mathematische Entdeckungen gemacht hat. Schließlich braucht man weder ein Labor noch einen Computer, um Mathematik zu betreiben - ein Bleistift, genug Papier und Vorstellungskraft reichen aus. Im 19. Jahrhundert verbrachte der französische Mathematiker Évariste Galois neun Monate im Gefängnis, weil er als überzeugter Republikaner an einer Demonstration gegen die Monarchie teilgenommen hatte. Die nach ihm benannte Galois-Gruppe beschäftigt Mathematiker bis heute.

Wie viele seiner Entdeckungen Galois, der im Alter von nur 20 Jahren starb, tatsächlich in Gefangenschaft gemacht hat, ist allerdings nicht abschließend geklärt. Anders bei André Weil: Der bedeutende Zahlentheoretiker kam 1940 ins Gefängnis, weil er sich geweigert hatte, in die französische Armee einzutreten. Dort gelang ihm der Beweis eines Spezialfalls der Riemannschen Vermutung, sein wichtigstes Werk. Im April 1940 schrieb er seiner Frau: "Wenn ich nur im Gefängnis so gut arbeiten kann, sollte ich mich wohl von nun an zwei oder drei Monate im Jahr wegsperren lassen."