FÜR JEDES PROBLEM GIBT ES EINE "FERMI"-LÖSUNG!

27. November '17 08:37 von Christoph Edenhauser & Markus Feistritzer

Zumindest für fast jedes. Einen Beweis dafür lieferte der Kernphysiker und Nobelpreisträger Enrico Fermi. Der Italiener (1901-1954) war bekannt für seine Treffsicherheit bei spontanen quantitativen Abschätzungen. Und nun das Verblüffende: Er machte seine Aussagen trotz Fehlen jeglicher Daten! Sie fragen sich nun zu Recht, wie das ohne hellseherische Fähigkeiten funktionieren soll…

Was es mit der Fermi-Frage und dem Fermi-Problem auf sich hat und welche Rolle die Klavierstimmer der US-Metropole Chicago dabei spielen – das und viele weitere interessante Details erfahren Sie im nachfolgenden Blogbeitrag!

Fermi – wer war er, was tat er?

Der Physiker ging als meisterhafter Tüftler und gleichzeitig als Theoretiker in die Geschichte ein. Fermi untersuchte zum Beispiel die Wechselwirkungen von Neutronen mit Kernen, was ihm 1938 den Nobelpreis einbrachte. Der Physiker galt als Meister der Improvisation, der durch Näherungsverfahren stets den direktesten Weg zu einer Lösung anstrebte. Er entwickelte eine Art Fragestellung, die heutzutage unter dem „Fermi-Problem“ bekannt ist.

Typisch für ein Fermi-Problem sind die folgenden Punkte:

die Antwort auf das Problem ist völlig unbekannt
die vorliegende Information genügt in keiner Weise, um eine Lösung zu finden

Wahrscheinlich kommt Ihnen das bekannt vor und Sie waren - ohne es zu wissen - schon öfters mit diversen Fermi-Problemen konfrontiert. Hier kommt der Lösungsansatz dazu:

Zerlegt man das Problem nun aber in kleine Schritte, ist laut Fermi jede noch so knifflige Aufgabenstellung lösbar. Und zwar ohne Experten oder Lexika. Folgendes Beispiel soll Aufschluss liefern:

Wie viele Klavierstimmer gibt es in Chicago?

Vermutlich schüttelt die Antwort auf diese ungewöhnliche Frage niemand aus dem Ärmel. Gerade deshalb eignet sie sich auch so gut für ein „Fermi-Problem“! Sein Ansatz, sich schrittweise der Lösung zu nähern, lief unter folgenden Annahmen ab:

Chicago hat ca. vier Millionen Einwohner, wovon ca. 200.000 ein Klavier besitzen (in einem durchschnittlichen Haushalt leben vier Personen, in jedem fünften Haushalt gibt es ein Klavier)
Pro Jahr müssen ca. 50.000 Klaviere gestimmt werden (weil jedes Instrument alle vier Jahre gestimmt wird)
Ein Stimmer „bearbeitet“ ca. 1.000 Klaviere jährlich (ein Stimmer schafft vier Klaviere täglich, das Jahr hat 250 Arbeitstage)
Antwort: Es gibt in Chicago ca. 50 Klavierstimmer!

Die oben angeführte Lösung ist offensichtlich eine Schätzung, d.h. die tatsächliche Anzahl der Klavierstimmer kann höher oder niedriger sein. Es kann zum Beispiel sein, dass nur jeder zehnte Haushalt ein Klavier besitzt oder manche Instrumente in kürzeren Intervallen gestimmt werden etc. Dennoch stellt die Schätzung verblüffender Weise einen guten Richtwert dar, da Fehler dazu neigen, einander aufzuheben. Weitere Infos dazu finden Sie hier.

Fermi´s Wirken hinterlässt Spuren

Ende 1938 zog Fermi mit seiner Familie in die USA. Einige Jahre später baute er in Chicago den ersten Atomreaktor der Welt. Die Ehefrau des bedeutenden Wissenschaftlers (Laura Fermi, 1907 – 1977) veröffentlichte nach dem Tod des „Atom-Papstes“ das Buch mit dem Titel „Mein Mann und das Atom“. Die Witwe erzählt darin unter anderem von der Kriegsforschung Amerikas, von Neutronenbombardements und der Atombombe. Im folgenden Artikel finden Sie weitere interessante Informationen zu Fermi, zu seinen wissenschaftlichen Forschungen und den resultierenden „Kettenreaktionen“.

Eine „lösungsorientierte“ Arbeitswoche wünschen

Markus Feistritzer & Christoph Edenhauser