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Wie fängt man einen Löwen in der Wüste?
1. mathematische Methode:
Man baut sich einen Käfig, setzt sich hinein und definiert:
"Hier ist außen."
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Wie fängt man einen Löwen in der Wüste?
2. mathematische Methode: Die Hilbert'sche oder axiomatische Methode
Man stellt einen Käfig in die Wüste und führt folgendes Axiomensystem ein:
Axiom 1: Die Menge der Löwen in der Wüste ist nicht leer.
Axiom 2: Sind Löwen in der Wüste, so ist auch ein Löwe im Käfig.
Schlußregel: Ist p ein richtiger Satz und gilt "wenn p, so q", so ist
auch q ein richtiger Satz.
Satz: Es ist ein Löwe im Käfig.
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Wie fängt man einen Löwen in der Wüste?
3. mathematische Methode: Die geometrische Methode
Man stelle einen zylindrischen Käfig in die Wüste.
1. Fall: Der Löwe ist im Käfig. Dieser Fall ist trivial.
2. Fall: Der Löwe ist außerhalb des Käfigs.
Dann stelle man sich in den Käfig und mache eine Inversion an den
Käfigwänden. Auf diese Weise gelangt der Löwe in den Käfig, und man
selbst nach draußen.
Achtung! Bei Anwendung dieser Methode ist dringend darauf zu achten, daß
man sich nicht auf den Mittelpunkt des Käfigbodens stellt, da man sonst
im Unendlichen verschwindet.
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Wie fängt man einen Löwen in der Wüste?
4. mathematische Methode: Die Projektionsmethode
Ohne Einschränkung der Allgemeinheit nehmen wir an, daß die Wüste eine
Ebene ist. Wir projizieren sie auf ein Gerade durch den Käfig, und die
Gerade auf einen Punkt im Käfig. Damit gelangt der Löwe in den Käfig.
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Wie fängt man einen Löwen in der Wüste?
5. mathematische Methode: 4. Die Bolzano-Weierstraß-Methode
Wir halbieren die Wüste in Nord-Süd-Richtung durch einen Zaun. Dann ist
der Löwe entweder in der westlichen oder östlichen Hälfte. Wir wollen
annehmen, daß er in der westlichen Hälfte ist. Daraufhin halbieren wir
diesen westlichen Teil durch einen Zaun in Ost-West-Richtung. Der Löwe
ist entweder im nördlichen oder im südlichen Teil. Wir nehmen an, er
ist im nördlichen. Auf diese Weise fahren wir fort. Der Durchmesser der
Teile, die bei dieser Halbiererei entstehen, strebt gegen Null. Auf diese
Weise wird der Löwe schließlich von einem Zaun beliebig kleiner Länge
eingegrenzt.
Achtung: Bei dieser Methode achte man darauf, daß das schöne Fell
des Löwen nicht beschädigt wird.
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Wie fängt man einen Löwen in der Wüste?
6. mathematische Methode: Die mengentheoretische Methode
Die Punkte der Wüste lassen sich wohlordnen. Ausgehend vom kleinsten
Element erwischt man den Löwen durch transfinite Induktion.
Bemerkung: Diese Methode ist in Fachkreisen umstritten wegen der
Verwendung des Wohlordnungssatzes bzw. des Auswahlaxioms. Wie so oft,
hat auch die vorliegende Fragestellung zu einer fruchtbaren Entwicklung
geführt. Dabei wurde schließlich eine sehr viel einfachere Methode
entdeckt, die den genannten Mangel nicht aufweist:
Man betrachte alle Teilmengen der Wüste, die den Löwen enthalten, und
bilde ihren Durchschnitt. Er enthält als einziges Element den Löwen.
(Bei dieser Durchschneiderei ist lediglich darauf zu achten, daß das
schöne Fell des Löwen nicht zerschnitten wird.)
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Wie fängt man einen Löwen in der Wüste?
7. mathematische Methode: Die funktionalanalytische Methode
Die Wüste ist ein separabler Raum. Er enthält daher eine abzählbare
dichte Menge, aus der eine Folge ausgewählt werden kann, die gegen den
Löwen konvergiert. Mit einem Käfig auf dem Rücken springen wir von
Punkt zu Punkt dieser Folge und nähern uns so dem Löwen beliebig genau.
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Wie fängt man einen Löwen in der Wüste?
8. mathematische Methode: Die Peano-Methode
Man konstruiere eine Peano-Kurve durch die Wüste, also eine stetige
Kurve, die durch jeden Punkt der Wüste geht. Es ist gezeigt worden,
daß man eine solche Kurve in beliebig kurzer Zeit durchlaufen kann.
Mit dem Käfig unter'm Arm durchlaufe man die Kurve in kürzerer Zeit,
als der Löwe benötigt, um sich um seine eigene Länge fortzubewegen.
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Wie fängt man einen Löwen in der Wüste?
9. mathematische Methode: Die topologische Methode
Der Löwe kann topologisch als Torus aufgefaßt werden. Man
transportiere die Wüste in den vierdimensionalen Raum. Es ist nun
möglich, die Wüste so zu deformieren, daß beim Rücktransport in den
dreidimensionalen Raum der Löwe verknotet ist. Dann ist er hilflos.
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Wie fängt man einen Löwen in der Wüste?
10. mathematische Methode: Die Cauchy'sche oder funktionentheoretische Methode
Wir betrachten eine reguläre löwenwertige Funktion f auf der Wüste.
Der Käfig stehe im Punkt z der Wüste. Man bilde dann das Integral
(1/2*Pi*i)*(Integral über C)(f(My)/(My-z)*dMy) ,
wobei C der Rand der Wüste ist. Der Wert des Integrals ist f(z),
d.h. es ist ein Löwe im Käfig.
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Wie fängt man einen Löwen in der Wüste?
11. mathematische Methode: Die Banach'sche oder iterative Methode
Es sei f eine Kontraktion der Wüste in sich. x(0) sei ihr Fixpunkt. Auf
diesen Fixpunkt stellen wir den Käfig. Durch sukzessive Iteration
W(n+1)=f(W(n)), n= 0, 1, 2, ... ( W(0)= Wüste)
wird die Wüste auf den Fixpunkt zusammengezogen. So gelangt der Löwe
in den Käfig.
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Wie fängt man einen Löwen in der Wüste?
12. mathematische Methode: Die Kompaktionsmethode
Die Wüste wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit als kompakt
vorrausgesetzt. Man überdecke sie mit einer Familie von Käfigen
K(i) (i aus I). Dann gibt es unter ihnen endlich viele Käfige
K(11), ..., K(1n) die bereits die ganze Wüste überdecken. Die
Durchmusterung dieser Käfige auf darin befindliche Löwen wird
als Diplomarbeit vergeben.
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Wie fängt man einen Löwen in der Wüste?
13. mathematische Methode: Die logische Methode oder Methode des
"Tertium non datur"
Man stelle einen offenen Käfig in die Wüste und lege ein Brett mit
Leim daneben. Beides biete man dem Löwen zum Betreten an. Der Löwe
sagt dann: "Nein, auf den Leim gehe ich nicht!" Nach dem "Tertium non
datur" muß er in den Käfig gehen. Danach schlägt man die Tür zu.
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Wie fängt man einen Löwen in der Wüste?
14. mathematische Methode: Die stochastische Methode
Man benötigt dazu ein Laplace-Rad, einige Würfel und eine Gauss'sche
Glocke. Mit dem Laplace-Rad fährt man in die Wüste und wirft mit den
Würfeln nach dem Löwen. Kommt er dann wutschnaubend angerannt, so
stülpt man die Gauss'sche Glocke über ihn. Unter ihr ist er mit der
Wahrscheinlichkeit eins gefangen.
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Wie fängt man einen Löwen in der Wüste?
15. mathematische Methode: Die didaktische Methode
Man nähere sich dem Löwen auf der Bruner'schen Spirale. Dann
elementarisiere man den Löwen zu einer Katze und fange ihn mit
einer Schale Milch.
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Wie fängt man einen Löwen in der Wüste?
1. physikalische Methode: Die Newton'sche Methode
Käfig und Löwe ziehen sich durch die Gravitationskraft an. Wir
vernachlässigen die Reibung. Auf diese Weise muß der Löwe früher
oder später im Käfig landen.
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Wie fängt man einen Löwen in der Wüste?
2. physikalische Methode: Die Heisenberg-Methode
Ort und Geschwindigkeit eines bewegten Löwen lassen sich nicht
gleichzeitig bestimmen. Da bewegte Löwen also keinen physikalisch
sinnvollen Ort in der Wüste einnehmen, kommen sie für die Jagd
auch nicht in Frage. Die Löwenjagd kann sich daher nur auf ruhende
Löwen beschränken. Das Einfangen eines ruhenden, bewegungslosen
Löwen wird dem Leser als Übungsaufgabe überlassen.
(Dämliche Bemerkung eines Physikers zur Heisenberg-Methode:
Ort und Geschwindigkeit eines ruhenden, bewegungslosen Löwen
lassen sich schon gleich überhaupt nicht gleichzeitig bestimmen,
so daß selbiger erst recht nicht für die Jagd in Frage kommt.
Schade eigentlich...)
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Wie fängt man einen Löwen in der Wüste?
3. physikalische Methode: Die Schrödinger-Methode
Die Wahrscheinlichkeit dafür, daß sich ein Löwe zu einem beliebigen
Zeitpunkt im Käfig befindet, ist größer als Null. Man setze sich vor
den Käfig und warte.
Bemerkung: Hierbei wird üblicherweise vorausgesetzt, daß der Käfig
offen ist und man ihn zuschlagen muß, wenn der Löwe drin ist.
H. Schubert wies aber darauf hin, daß man den Käfig wegen des
Tunneleffekts auch zulassen kann. Auf diese Weise kann man bei der
elenden Warterei auch mal weggehen und ein Bierchen trinken. Aber
nicht zu lange! Denn kluge Löwen, die den Tunneleffekt begriffen haben,
verschwinden auch wieder.
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Wie fängt man einen Löwen in der Wüste?
4. physikalische Methode: Die Einstein'sche oder relativistische Methode
Man überfliege die Wüste nahezu mit Lichtgeschwindigkeit. Durch die
relativistische Längenkontraktion wird der Löwe flach wie Papier.
Man greife ihn, rolle ihn auf und mache ein Gummiband herum.
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Wie fängt man einen Löwen in der Wüste?
Die dialektische Methode
Man zäunt die Wüste ein, bewässert sie, sät Gras und setzt Kaninchen
aus. Die Kaninchen vermehren sich schnell. Nach Hegel kommt daher bald
der Zeitpunkt, bei dem Quantität in Qualität umschlägt, und dann hat
man einen Löwen.
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Wie fängt man einen Löwen in der Wüste?
5. physikalische Methode: Petard, H.: A Contribution to the
Mathematical Theory of Big Game Hunting. American Math Monthly 45,
446-447. 1938
Mit einer halbdurchlässigen Membran, die alles außer Löwen
durchläßt, siebt man die Wüste durch.
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