Mathemagie

Mathematik zum Anfassen.

Dauerausstellung   im Tagesticket enthalten

Faszination Mathematik – wo  Magie, Geometrie und Logik sich begegnen.

phaeno weckt die Neugier auf Mathematik

Mathematik gilt häufig als abstrakt. Im phaeno wird sie dagegen erlebbar. Hier geht es nicht um Formeln auswendig zu lernen, sondern um eigenes Entdecken, Ausprobieren und Staunen. Wer experimentiert, erkennt plötzlich Muster, Zusammenhänge und Gesetzmäßigkeiten, die sonst verborgen bleiben.

So entstehen echte Aha-Momente, die zeigen: Mathematik ist kreativ, überraschend und voller faszinierender Ideen. 

Mathematik neu erleben – spielerisch, interaktiv, überraschend!

Mathematik umgibt uns. Sie steckt in der Architektur des phaeno, in Kunstwerken und in der Natur. Im Alltag begegnet sie uns beim Kuchenbacken, Zeltaufbauen, Hausstreichen, ja sogar beim Tischdecken. Wir alle nutzen Mathematik mehr, als wir denken! 

Gleichzeitig ermöglicht Mathematik beeindruckende Innovationen. Sie hilft dabei, spektakuläre Bauwerke zu entwerfen, Verkehrsströme zu optimieren oder neue Materialien für Forschung und Medizin zu entwickeln.

Im Ausstellungsbereich Mathemagie entdecken Besucher:innen die faszinierende Welt der Mathematik auf spielerische Weise. Ob verblüffende Formen, optische Illusionen oder knifflige Knobelaufgaben: Hier werden an interaktiven Exponaten abstrakte Zusammenhänge spielerisch sichtbar und begreifbar. Und das Beste: Die Ergebnisse sind nicht nur überraschend, sondern oft auch wunderschön. So wird Mathematik zum Erlebnis für Familien, Kinder, Jugendliche, Schulklassen und Erwachsene.

zur Architektur des phaeno

Wie viel Raum gehört eigentlich dir?

Mathematik bringt Ordnung und teilt Räume intelligent auf

Tritt auf die Fläche und finde es heraus. Beim Exponat Grenzlinien entstehen um dich und die anderen Besucher:innen herum unsichtbare Reviere, die plötzlich durch Grenzlinien sichtbar werden. 

Dahinter steckt das mathematische Prinzip des Voronoi-Diagramms: Jeder bekommt genau den Raum, der ihm am nächsten liegt. Doch Vorsicht: Schon ein kleiner Schritt verschiebt die Grenzen. Was wie ein Spiel aussieht, hilft Forscher:innen dabei, Städte zu planen, Mobilfunknetze zu optimieren oder natürliche Strukturen wie Bienenwaben und Kristalle zu verstehen. Entdecke, wie Mathematik Ordnung ins Chaos bringt und Räume immer wieder neu verteilt.

 

Mathemagie für Schulklassen

Der Bereich Mathemagie eignet sich besonders für Schulklassen aller Schulformen. Themen wie Geometrie, Symmetrie, Bewegung, Musterbildung und mathematische Modellierung werden hier anschaulich und praxisnah vermittelt. Die Exponate ergänzen den Mathematikunterricht durch eigenes Experimentieren und fördern problemlösendes Denken, räumliches Vorstellungsvermögen und vor allem Neugier auf MINT-Themen.

 

Mathematik mit Sand erforschen.

Wohin fällt wohl jedes einzelne Sandkorn? Probiere es aus und verwandle einen einfachen Sandkasten in eine Landschaft voller Berge, Täler und geheimnisvoller Linien. Während der Sand durch die Löcher rieselt, entstehen wie von selbst spannende Muster - die sogenannten Voronoi-Parzellierungen. 

Schau genau hin: Wo treffen die verschiedenen Bereiche aufeinander? Und warum verlaufen die Grenzen genau dort? Das Geheimnis dahinter hat mit einer cleveren Idee aus der Mathematik zu tun. Mit denselben Mustern lässt sich sogar herausfinden, welche Stadt, welches Geschäft oder welches Krankenhaus am nächsten liegt. Hier kannst du entdecken, wie aus vielen kleinen Sandkörnern verblüffende Ordnung entsteht.

Mathemagie für Kitas und pädagogische Fachkräfte

Auch für unsere kleinen Gäste und die pädagogischen Fachkräfte bitten wir viel Mathemagie an. Besonders zauberhaft dabei: Die Symmetrie von Schneeflocken. 

 

Hyperbelschlitz: Gerade Linien erzeugen gekrümmte Formen.

Wie soll der gerade rote Stab bloß durch die Aussparung in dieser gebogenen Form passen?

Beim Ausprobieren zeigt sich das Geheimnis: Die Aussparung beschreibt eine Hyperbel, eine besondere mathematische Kurve. Führt man den Stab hindurch und dreht ihn, entsteht eine Hyperboloid-Oberfläche – eine elegante geometrische Form, die gebogen aussieht, tatsächlich aber vollständig aus geraden Linien aufgebaut ist.

Solche Strukturen faszinieren nicht nur Mathematiker:innen. Auch in Architektur und Ingenieurwesen spielen sie eine wichtige Rolle.

Staunen garantiert: Der rote Stab gleitet mühelos hindurch und beschreibt in der Luft  eine scheinbar unmögliche Form. Ein verblüffendes Beispiel dafür, dass unsere Augen uns manchmal täuschen – und dass Geometrie voller überraschender Magie steckt!

Von der Fläche zum Körper: Drehfigur

Erlebe den Übergang von flachen 2D-Formen zu lebendigen 3D-Körpern. An dieser Station kannst du zweidimensionale Karten mit eingeprägten Motiven rotieren lassen. Durch die Drehung entstehen aus den flachen Formen spannende dreidimensionale Körper – ein faszinierendes Experiment in Geometrie.

Es gibt vier verschiedene Formen, die du ausprobieren kannst:

  1. Glühbirnenhälfte
  2. Weinglashälfte
  3. Zwei verschiedene Winkel

Was passiert hier genau? Du erlebst Rotationskörper, die entstehen, wenn eine 2D-Fläche um eine Achse gedreht wird. Dabei wirst du mit den mathematischen Konzepten der Rotation, Volumenberechnung und Symmetrie vertraut gemacht. Du siehst live, wie sich Winkel und Achsen auf die Form auswirken.

Das Experiment bringt Mathematik, Design und Kunst zusammen und zeigt, wie abstrakte mathematische Ideen sichtbar und greifbar werden. Es ist ein spannendes Erlebnis für alle, die Spaß an Wissenschaft und Mathematik haben.

Der schnellste Umweg der Welt

Kann eine längere Strecke schneller sein als eine kürzere?

In diesem spannenden Experiment kannst du mit Kugeln ein Wettrennen auf zwei Bahnen veranstalten – eine davon ist länger als die andere. Überraschenderweise gewinnt die Bahn mit dem längeren Weg!

Warum ist das so? Die längere Bahn ist eine sogenannte Brachistochrone, der schnellste Weg, um von einem Punkt zum anderen zu gelangen. Es geht hier nicht nur um die Länge der Strecke, sondern auch um den Verlauf und die Neigung der Bahn. Beide Kugeln starten mit der gleichen Geschwindigkeit, erreichen aber zu unterschiedlichen Zeiten das Ziel – die Kugel auf dem „Umweg“ ist schneller!

Es gibt diese Stationen mit einer, zwei oder drei Bahnen in unserem Mathe-Bereich, die unterschiedliche Aspekte der Brachistochrone veranschaulichen und dir zeigen, wie Geschwindigkeit und Bewegung auf überraschende Weise zusammenhängen.

Ein faszinierendes Beispiel für Optimierung und Mathematik in der Physik, das die Gesetze der Bewegung anschaulich erklärt!

Exponat Schneller Umweg

Wenn Kunst auf Mathematik trifft

Künstlerische Exponate wie Machine and Concrete von Arthur Ganson ergänzen das Spektrum der Ausstellung und zeigen, wie sehr unser Alltag und auch die Kunst von Mathematik beeinflusst und sogar beflügelt wird. Diese Installationen bewegen sich im Spannungsfeld zwischen Kunst und  Wissenschaft und provozieren Fragen, die zu ganz neuen Fragen und Entdeckungen führen. 

Wie Arthur Gansons „Machine and Concrete“, bei dem 25 Räder miteinander verzahnt ist. Das erste Rad dreht sich schnell. Und das letzte würde sich erst nach Billionen von Jahren drehen. Deshalb hat der Künstler es kurzerhand in Beton eingegossen. Eine Einladung über das Vergehen von Zeit und unsere Wahrnehmung davon zu philosophieren. Sie zeigt, dass Mathematik nicht nur rechnen bedeutet, sondern auch Staunen, Philosophieren und neue Perspektiven entdecken kann.

 

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