Franz Lemmermeyer – författare

Quadratic fields offer an introduction to algebraic number theory and some of its central objects: rings of integers, the unit group, ideals and the ideal class group. This textbook provides solid grounding for further study by placing the subject within the greater context of modern algebraic number theory. Going beyond what is usually covered at this level, the book introduces the notion of modularity in the context of quadratic reciprocity, explores the close links between number theory and geometry via Pell conics, and presents applications to Diophantine equations such as the Fermat and Catalan equations as well as elliptic curves. Throughout, the book contains extensive historical comments, numerous exercises (with solutions), and pointers to further study.

Assuming a moderate background in elementary number theory and abstract algebra, Quadratic Number Fields offers an engaging first course in algebraic number theory, suitable for upper undergraduate students.

Wenn heutzutage Mathematik auf dem Speiseplan steht, kommen bei Schülern eher selten Begeisterungsstürme auf. Auch Lehrer, die noch wissen, was man vor 30 Jahren am Gymnasium unterrichtet hat, haben bisweilen das Gefühl, dass das Fach Mathematik in der Kursstufe in manchen Bundesländern nach den Reformen der letzten Jahre zur mathematikfreien Zone degeneriert ist. So wie die Werbung uns glauben macht, ein Produkt aus Gelatine und künstlichen Aromen sei eine gesunde Zwischenmahlzeit, so wollen uns manche Didaktiker erklären, im heutigen Unterricht würden einfach nur andere Kompetenzen betont.

Der Autor, der nach einigen Zwischenstationen an Universitäten in den USA und der Türkei seit 2007 an einem Gymnasium im Süden Deutschlands unterrichtet, gehört zu den Kritikern der modernen Didaktik, die wie die berühmten Bewohner eines kleinen gallischen Dorfs einer Übermacht von empirischen Bildungsforschern gegenüberstehen, und hat sich nicht davon überzeugen können, dass es mathematische Kompetenzen ohne Kenntnisse und Fertigkeiten gibt. Damit der Inhalt wieder seinen Weg zurück in den Unterricht finden kann, soll dieser (erste) Band statt Schokoschnitten wieder Äpfel anpreisen: Elementare Geometrie und etwas Algebra im Zusammenhang mit klassischen Themen wie dem Satz des Pythagoras, dem Satz des Thales, oder den schon lange entsorgten Kernsätzen des Euklid, garniert mit zahlreichen historischen Bemerkungen und vielen Aufgaben und Übungen.

Der zweite Band dieser Reihe macht Lust auf Mathematik, und zwar auf Mathematik, die wie die Elementargeometrie im ersten Band lange Zeit den Schulunterricht geprägt hat.

Die Leser können einen kurzen Blick auf die 4000-jährige Geschichte der quadratischen Gleichungen werfen und erfahren, was diese mit der Geometrie der Kegelschnitte zu tun haben. Darüber hinaus lernen sie Anwendungen der Kegelschnitte in der Physik und Astronomie kennen und entdecken, wie leistungsfähig selbst elementare Mathematik ist, wenn man sie ernst nimmt. Das letzte Kapitel geht inhaltlich etwas über die klassische Schulmathematik hinaus und zeigt, wie die Algebra und die Geometrie der Kegelschnitte einen neuen Zugang zu einem bekannten Olympiadeproblem aus der Zahlentheorie eröffnen.

Vom gleichen Autor ist in der Reihe bereits erschienen: Mathematik à la Carte – Elementargeometrie an Quadratwurzeln mit einigen geschichtlichen Bemerkungen. 

Die Theorie der quadratischen Zahlkörper ist der erste Schritt hin auf eine allgemeine Theorie algebraischer Zahlkörper. In diesem Buch werden die Hauptsätze der Theorie nicht auf dem kürzesten Weg bewiesen; vielmehr nehmen wir uns die Zeit, uns auf kleinen Umwegen mit den neuen Objekten vertraut zu machen und die Sätze an vielen Beispielen zu illustrieren. Außerdem gehen wir ausführlich auf die Geschichte der algebraischen Zahlentheorie ein und besprechen einige für die Entwicklung dieser Disziplin wichtige Beispiele. Dabei spielen vor allem diophantische Gleichungen eine große Rolle. Abgerundet wird das Buch durch zahlreiche Übungsaufgaben und eine kurze Einführung in das Rechnen mit Pari und Sage.

Algebra ohne Buchstaben – geht das?Das geht in der Tat: Schon vor 4000 Jahren haben die Babylonier herausgefunden, wie man quadratische Gleichungen löst; das Rechnen mit Buchstaben, wie wir es auf der Schule gelernt haben, ist dagegen kaum ein halbes Jahrtausend alt. Antworten auf die Frage, wie die Babylonier dabei vorgegangen sind, gibt dieses Buch. Aufbauend auf der Mathematik der ersten neun Schuljahre wird erklärt, wie die Babylonier ihre Zahlen geschrieben haben, wie sie die Grundrechenarten ausgeführt und Wurzeln berechnet haben, und wie sie quadratische Probleme formuliert und dann mit geometrischen Mitteln gelöst haben. Die Virtuosität, mit der sie ihre vergleichsweise bescheidenen Techniken angewandt haben, ist teilweise atemberaubend. Wer sich für einen elementaren Zugang in die Welt der babylonischen Algebra interessiert, wird um dieses Buch kaum herumkommen.

Vom gleichen Autor ist in der Reihe bereits erschienen: Mathematik à la Carte – Elementargeometrie an Quadratwurzeln mit einigen geschichtlichen Bemerkungen sowie Mathematik à la Carte – Quadratische Gleichungen mit Schnitten von Kegeln.