Mathematik gilt als abstrakte Disziplin. Tatsächlich berührt sie aber sehr konkrete Themen: Wie breiten sich Infektionen aus? Wie entwickeln sich Zellen? Wie lassen sich große Datenmengen so auswerten, dass daraus neue Erkenntnisse für Diagnostik, Therapie oder personalisierte Ansätze entstehen? Hinter Gleichungen und Wahrscheinlichkeiten stehen am Ende Fragen, die uns alle betreffen: Wie entsteht Leben? Wie verändert es sich? Und wie viel davon lässt sich überhaupt beschreiben?
„Mathematik ist das Werkzeug, das alle Wissenschaften quantifiziert und mit Zahlen belegbar macht. Ohne sie gäbe es keine Erklärung der Welt“, sagt Klemens Fellner, Dekan der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Graz. Wenn sie eine gesprochene Sprache wäre, gäbe es dann Verständigungsprobleme zwischen den Disziplinen? „Ja, durchaus“, sagt Fellner. „Nicht jedes Anwendungsgebiet lässt sich mit denselben Modellen lösen. Die Physik ist anders als die Chemie. Die Computertomographie unterscheidet sich von der Musik. Als Mathematiker muss man sich auf die jeweilige Sprache, sprich auf die passenden Gleichungen, einstellen und sie lernen.“
Graz als Mathematik-Hotspot
Diesen Austausch zwischen unterschiedlichen wissenschaftlichen Zugängen macht die Konferenz sichtbar. Biolog:innen, Mediziner:innen, Mathematiker:innen und Informatiker:innen arbeiten zunehmend an denselben Problemen – jedoch aus verschiedenen Perspektiven. Während die einen Proben nehmen, Daten erheben oder Experimente planen, suchen die anderen nach Mustern, formulieren Zusammenhänge und berechnen mögliche Entwicklungen. Solche Verfahren stecken in bildgebenden Methoden ebenso wie in statistischen Studien, in der Medikamentenentwicklung, in Risikoabschätzungen oder epidemiologischen Prognosen. Wer heute über personalisierte Medizin spricht, spricht auch über Datensätze, Wahrscheinlichkeiten und Simulationen. Die Patient:innen bleiben dabei einzigartig – doch gerade um diese Individualität besser zu verstehen, braucht es Berechnung.
Dass mathematische Strukturen nicht nur in Laboren, Kliniken oder Computermodellen eine Rolle spielen, zeigt ein Blick in die Musik. „Was wir als harmonisch empfinden, hat mit einfachen Zahlenverhältnissen zwischen Tönen zu tun: Eine Oktave, eine Quinte oder eine Quarte klingen deshalb vertraut, weil ihre Schwingungen in bestimmten Proportionen zueinanderstehen“, erklärt Fellner, der selbst Musiker ist. Die Wellengleichung, deren Grundlagen bereits im 18. Jahrhundert formuliert wurden, beschreibt, wie sich solche Schwingungen ausbreiten – etwa auf einer Saite, in einer Luftsäule oder in einem Raum.
„Vielleicht ist sie deshalb so grundlegend für die Wissenschaften: nicht, weil sie die Welt endgültig erklärt, sondern weil sie immer wieder neu fragt, wie die Welt beschrieben werden kann“, sagt Fellner. „Mathematische Grundlagenforschung liefert oft erst Jahre später sichtbare Anwendungen – umso wichtiger ist eine verlässliche Finanzierung der Universitäten, die solche langfristigen Erkenntnisräume offenhält.“
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