Warum das Rechnen mit Stift und Papier so wichtig ist

von Dr. Michael Marthaler, HQS Quantum Simulations

Warum das Rechnen mit Stift und Papier so wichtig ist

Michael Marthalers Unternehmen HQS Quantum Simulations entwickelt Software für Quantencomputer, die zur Herstellung einzigartiger Materialien genutzt werden – zum Beispiel für die Chemie- und Pharmaindustrie. Marthaler selbst rechnet aber am liebsten noch mit Zettel und Stift. Warum er das auch gerade jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern empfiehlt, erzählt er hier.

Unser Unternehmen liefert die Software für Quantencomputer, also Rechner, die sich die Regeln der Quantenphysik zunutze machen – und damit spezifische Probleme schneller lösen, als es normale Computer jemals könnten. Vor diesem Hintergrund mag es eigenartig erscheinen, dass ich vieles noch per Hand auf einem Zettel durchrechne. Für mich selbst ist das selbstverständlich und ganz logisch.

In jedem Computer, ob Quantenrechner oder konventionell, steckt ein Haufen mathematischer Gleichungen – und die müssen irgendwo herkommen. Allem, was in einem Computer steckt, liegen Ideen zugrunde, die Menschen vorher erarbeitet haben. Wir arbeiten an fundamentalen Fragestellungen und gießen diese in Software. Da kommen wir nicht darum herum, vieles vorher erst einmal gründlich durchzudenken – und eben auch immer wieder auf einem Stück Papier. Erst dann können wir einen Computer so programmieren, dass andere Menschen diese Details nicht mehr selbst nachrechnen müssen.

Michael Marthaler sitzt und liest.

Ramon Haindl

Die Arbeit mit Stift und Papier schärft das analytische Denkvermögen. 

Die Arbeit mit Zettel und Stift schärft massiv – im Grunde wie nichts anderes – die Art und Weise, wie ich über ein Problem nachdenke und darüber mit anderen kommunizieren kann. Dabei nutze ich mein mathematisches Grundwissen, um zu erkennen, ob unter klar definierten Annahmen gewisse Aussagen wahr oder falsch sind. Hierzu muss ich imstande sein, relativ schnell im Kopf Probleme durchzugehen und quasi abstrakt mathematisch umzuformen und zu lösen. Ein wichtiger Punkt ist außerdem die Form: Beim Arbeiten mit Stift und Papier ist es aus meiner Sicht zentral, dass man das strukturiert und ordentlich macht, um ein gutes Ergebnis zu erreichen.

Dazu gehört auch einfach Übung. Deshalb halte ich es für essenziell, dass Schülerinnen, Schüler und Studierende noch viel mit Papier und Stift rechnen. Gerade in der Mathematik und Physik würde ich darauf drängen, nicht direkt computergestützte Methoden zu verwenden, sondern das eigene, analytische Denkvermögen zu fördern. So kann man ein besseres Verständnis für die Materie entwickeln und Probleme besser angehen.

Man muss effiziente Wege finden, ein Problem überhaupt anzugehen. 

Außerdem ist es – wie bei vielen anderen Dingen – auch bei der Mathematik nicht so, dass man es einfach nur verstehen muss. Am Schluss ist auch die Geschwindigkeit, mit der ich ein Problem löse, extrem wichtig. Denn diese entscheidet oft darüber, ob man eine Frage überhaupt angeht – und dementsprechend in der Lage ist, sie zu beantworten. Mit dem notwendigen Grundwissen und gedanklicher Schnelligkeit kann ich zum Beispiel ein Problem lösen, während ich gemütlich im Zug sitze. Wenn ich aber erst einmal fünf Monate dazu bräuchte, um mich in den gesamten mathematischen Apparat reinzudenken, dann fange ich vermutlich nie an, mich überhaupt mit der Frage zu beschäftigen – denn wer hat schon die Zeit dazu?

Manchmal gibt also schlicht die Übung den Ausschlag, ob man sich überhaupt eines Problems annimmt. Die Frage ist: Finde ich einen Weg, mir ein Problem näher anzuschauen? Wie kann ich mich mit anderen dazu austauschen? Kann ich eine Idee entwickeln, wie man das Thema in Zukunft weiter angehen sollte?

Momentan arbeiten wir an ein paar technischen Herausforderungen, die relativ fundamental sind und die wir lösen müssen. Deshalb greife ich gerade häufiger zu Stift und Zettel, ungefähr zehn Stunden in der Woche. Da ich aber nun Geschäftsführer einer Firma bin, kann es natürlich auch sein, dass ich monatelang nichts auf dem Papier rechne, und tatsächlich nur am Computer sitze.

Heute archiviere ich nur noch einen kleinen Teil meiner Aufzeichnungen. 

Michael Marthaler steht vor einem Whiteboard.

privat

Ich benutze übrigens ganz normale Stifte, gerne auch Textmarker in verschiedenen Farben, und gewöhnliche Blöcke. Zunehmend verwende ich auch Tablets. Die beginnen sich mehr und mehr durchzusetzen, weil es immer nettere und bessere Schreibprogramme gibt. Außerdem kann man auf Tablets die Aufzeichnungen einfacher digital speichern, was natürlich praktisch ist.

Allerdings archiviere ich bei Weitem nicht alles, was ich aufschreibe. Im Gegenteil: Die Menge an Notizen, die ich aufhebe, hat in den letzten Jahren stark abgenommen. Vor zehn Jahren habe ich noch fast alles archiviert, mittlerweile relativ wenig. Die Frage ist eben: Schaue ich mir diese Dinge wirklich nochmal durch? Oder mache ich es im Zweifelsfall doch lieber neu? Einige meiner Skizzen gebe ich an Mitarbeiter in meiner Firma weiter. Manches schreibe ich auch nur auf, um einfach mal darüber nachgedacht zu haben – und schmeiße es dann weg.