Wenn wir über der Lösung eines schwierigen Rätsels grübeln, haben wir oft lange das Gefühl, nicht weiterzukommen. Doch plötzlich, wie aus dem Nichts, kommt uns die entscheidende Idee. Völlig unerwartet erkennen wir Zusammenhänge, die wir vorher nicht gesehen haben. Ähnlich ging es vielleicht auch dem griechischen Wissenschaftler Archimedes, als er in der Badewanne entdeckte, dass ein Körper genau so viel Wasser verdrängt, wie seinem Volumen entspricht. Erzählungen zufolge soll Archimedes daraufhin nackt durch die Straßen von Syrakus gelaufen sein und gerufen haben „Heureka“ – „Ich habe es gefunden!“
Mathematiker unter Beobachtung
Heutige Heureka-Momente verlaufen meist weniger spektakulär. Doch viele weitere Wissenschaftler berichten ebenfalls, dass ihnen wichtige Erkenntnisse in Form von Geistesblitzen kommen. Ein Team um Shadab Tabatabaeian von der University of California in Merced ist diesem Phänomen nun auf den Grund gegangen. „Wir haben beobachtet, wie Mathematiker in ‚freier Wildbahn‘, also in ihren Büros und Seminarräumen, an schwierigen mathematischen Beweisen arbeiten“, berichten die Forschenden. „Anhand von Videoaufzeichnungen haben wir festgestellt, dass sich die Erkenntnisse, die scheinbar aus dem Nichts kommen, tatsächlich durch Veränderungen in der Art und Weise, wie die Mathematiker schreiben und gestikulieren, ankündigen.“
Für die Studie lösten drei männliche und drei weibliche promovierte Mathematiker komplizierte Probleme aus einem Mathematikwettbewerb. Dabei waren sie jeweils allein in ihrem Büro und hielten ihre Ideen an einer Tafel fest. Tabatabaeian und ihre Kollegen nahmen das Verhalten der Freiwilligen auf Video auf und notierten jedes Mal, wenn eine Person etwas Neues auf die Tafel schrieb, ihre Aufmerksamkeit auf eine bestehende Aufzeichnung lenkte oder etwas wegwischte. Mehr als 4600 solcher Interaktionen mit der Tafel hielten die Forschenden fest.
Abweichendes Verhalten vor Aha-Momenten
„Die Mathematiker variierten erheblich in der Anzahl der Aufzeichnungen und in der Art und Weise, wie sie mit diesen Aufzeichnungen interagierten“, berichtet das Team. Doch für jede einzelne Person ergaben sich Muster, wie oft sie mit den Augen hin- und hersprang, etwas Neues aufschrieb oder etwas Altes wegwischte. Gelegentlich wurde dieses typische Verhalten jedoch weniger vorhersehbar. Ähnlich wie bei einem biologischen System, das aus dem Gleichgewicht gerät und kurz davorsteht, in einen neuen Zustand überzugehen, wichen die Mathematiker in diesen Situationen von ihren üblichen Verhaltensweisen ab – und riefen wenige Minuten später „Aha!“ oder „Ich hab’s!“
„Diese Momente wurden oft von plötzlichen Bewegungen und emotionalen Ausrufen begleitet, nicht unähnlich dem Archimedes, der nackt durch die Straßen des antiken Syrakus rannte und ‚Heureka‘ schrie“, berichtet das Forschungsteam. Insgesamt 24 Mal erlebte eine der sechs Testpersonen während des Versuchs so einen Moment – und jedes Mal kam es vorher zu einer einige Minuten dauernden Phase unvorhersehbaren Verhaltens. Aus Sicht der Forschenden könnten diese Verhaltensänderungen Ausdruck dafür sein, dass die Mathematiker neue Verbindungen zwischen dem zuvor Aufgeschriebenen herstellten. „Diese Art des assoziativen oder kombinatorischen Denkens ist ein Kennzeichen von Kreativität“, erklären Tabatabaeian und ihre Kollegen.
