Wie ein steirische Top-Mathematikerin in den USA durchstartet

Primzahlen sind natürliche Zahlen, die größer als 1 sind – und die man nur durch 1 und durch sich selbst ohne Rest teilen kann. So viel werden die meisten (inklusive Autor) noch aus ihrem Mathematikunterricht wissen. Eine, die die Beschäftigung mit dieser Materie indes zur Perfektion bringt, ist Julia Stadlmann: Die 28-Jährige aus dem steirischen Unzmarkt veröffentlichte nun ein bedeutsames Ergebnis über die Verteilung von Primzahlen.

Primzahlen beschäftigen die Forschung auf ihrem Weg in das „ad infinitum“ seit Jahrhunderten, unbekannt ist etwa, welche Primzahlabstände wiederholt auftreten, wenn man immer näher ans Unendliche rückt. Stadlmann konnte nun die Obergrenze für den kleinsten, endlos oft auftretenden Abstand zwischen Primzahlen bis auf einen Wert von 240 reduzieren. Nun ist noch ausständig, dass die Fachwelt die Veröffentlichung prüft – und diese das Resultat in der weiteren Zahlentheorie bestätigt und einordnet. Die Zeichen dafür stehen gut.

Konkurrent KI

Primzahlen sind beileibe kein Nischenthema, sondern ein Kernbereich der Zahlentheorie, an dem sich zeigt, wie weit sich Muster in scheinbar chaotischen Zahlenfolgen verstehen lassen, wie Stadlmann im Interview erklärt: „In gewisser Weise sind die Primzahlen Bausteine der natürlichen Zahlen, zumal jede natürliche Zahl als Produkt von Primzahlen geschrieben werden kann. Das macht sie zu einem sehr fundamentalen Objekt in der Mathematik, an dem nun schon seit Hunderten von Jahren geforscht wird.“

Stadlmanns Erkenntnisse sind nicht zuletzt auch deshalb überaus bemerkenswert, weil sich die Steirerin mit der künstlichen Intelligenz OpenAI maß: „Ich habe schon fast zwei Jahre an dem Problem gearbeitet, basierend auf Ergebnissen meiner Doktorarbeit. Ich hatte schon seit Anfang Sommer Ergebnisse, wollte aber noch länger daran feilen. Allerdings hörte ich dann das Gerücht, dass OpenAI ebenfalls an diesem Problem arbeitete, und da hatte ich einfach keine andere Wahl, als meine schon vorhandenen Ergebnisse öffentlich zu machen.“ Dass es ein „Wettrennen“ mit OpenAI wurde, hat die 28-Jährige erst ganz am Schluss erfahren: „Das war natürlich sehr stressig. OpenAI hat unglaubliche Ressourcen, mit denen ich nicht mithalten kann. Daher konnten sie ihr Ergebnis dann (das einige Tage später veröffentlicht wurde, Anmerkung) auch viel besser optimieren. Aber die OpenAI-Arbeit verwendet ebenfalls Ergebnisse meiner Doktorarbeit, basiert also auf sehr ähnlichen Ideen.“

Wo punktet also der Mensch?

Wo punktet Homo sapiens generell? „Ein Punkt, in dem Mathematiker der KI noch weit voraus sind, ist die Kommunikation ihrer Ideen: Derzeit ist es so, dass Beweise, die von KI produziert wurden, extrem schwer lesbar sind. Für Mathematiker ist es wichtig, ihre Arbeit klar nachvollziehbar zu präsentieren.“

Gegenüber der Kleinen Zeitung skizziert Stadlmann ihren eindrucksvollen – bisherigen – Werdegang: „Ich bin am BG/BRG Judenburg zur Schule gegangen und studierte nach einem Mathe-Sommercamp in Oxford ab 2016 an dieser englischen Universität. In Oxford habe ich sowohl meinen Bachelor/Master als auch 2024 mein Doktorat abgeschlossen. Danach ging ich ein Jahr als Postdoktorandin nach Stanford in den USA. Aktuell bin ich – ebenfalls als ,Postdoc‘ – an der UIUC, der staatlichen Uni von Illinois, tätig.

Darum zog es sie zur Mathematik

Mathematik gefiel Stadlmann in der Schule von Anfang an – das „Erweckungserlebnis“ war dann aber der Matheolympiade-Unterricht ab der 8. Schulstufe, an dem sie teilnehmen durfte: „Dort lernten wir, wie man etwas mathematisch beweist – und das fand ich noch viel interessanter als einfach etwas auszurechnen!“ Die steirische Zahlenkoryphäe lobt ihren damaligen Matheolympiade-Lehrer: „Ohne ihn oder das Sommercamp wäre sie sicher nicht in Oxford gelandet. Ich hatte einfach unglaublich viel Glück!“ Dass sie direkt nach der Schule ins Ausland studieren ging, habe ihr Umfeld überrascht, weil das „bei uns ja doch eher ungewöhnlich ist".

„Ich habe mich bei der Suche nach Postdoktoratsstellen nicht am Land orientiert, sondern daran, wo Mathematikerinnen oder Mathematiker an ähnlichen Themen wie ich arbeiten.“ Will sie auch anderen jungen Menschen – und hier vor allem Mädchen – Mut machen, sich etwas zuzutrauen und ähnliche Wege einzuschlagen? „Ich unterrichte auch sehr gerne an der Uni, und finde es immer sehr schön zu beobachten, wie Studentinnen und Studenten ihre mathematischen Interessen entwickeln und verfolgen. Im Bachelorstudium ist der Frauenanteil bei Mathematik bereits bei etwa 30 Prozent. Erst beim Doktorat fällt er stark ab.“

Wohin geht die Forschungsreise? „Wie die meisten Mathematiker arbeite ich meistens an mehreren Problemen gleichzeitig, das heißt jetzt arbeite ich einfach an meinen anderen Projekten weiter. Man kann nie wissen, ob einem wirklich die Lösung gelingt oder nicht. Da ist es besser, über mehrere Fragestellungen nachzudenken.“

Ist für den Prim-Profi auch Heimweh eine Problemstellung? „Heutzutage kann man über Telefon und Internet gut mit zu Hause im Kontakt bleiben.“