Wie ein Physiker seine Wissenschaft in ein Brettspiel packte

Außerdem deckte sich der Forscher von der Uni Würzburg im Baumarkt mit jeder Menge Unterlegscheiben ein. Nach einigen Stunden des Heimwerkens sahen seine Angehörigen dann klarer: Kinzel hatte seine Idee für ein Brettspiel in die Tat umgesetzt.

Familie und Studenten wurden versuchsweise zu ersten Gegnern. Und alle waren begeistert, jedem Zug folgten erbitterte Diskussionen über die richtige Taktik. Schnell wurde klar: Dieses Spiel mit seinen einfachen Zügen, die hoch komplexe Folgen nach sich ziehen, ist ein spannendes Strategiespiel, bei dem räumliches Denken und Abstraktionsvermögen gefordert sind.

„Mein Anliegen damit ist es, das Wissen über die Theoretische Physik zu fördern“, sagt der Professor. Sein Spiel „Kettenreaktion“ basiert nämlich auf einem mathematischen Modell, das lawinenartige Vorgänge erklären soll. Das Spielbrett ist mit Stäbchen bestückt, auf die man Ringe stecken muss. Im Spielverlauf kann man dann beobachten, wie die Anordnung der Scheiben immer komplexer wird und wie allmählich große Lawinen entstehen. Wer die gewaltigsten davon erzeugt, gewinnt.

Das Spiel ist schon auf dem Markt, produziert wird es vom Lemada-Verlag in Israel. Warum so weit weg? „Der Kontakt dorthin kam über Physiker von der Bar-Ilan-Universität in Tel Aviv zu Stande, mit denen wir wissenschaftlich kooperieren“, erklärt Kinzel.

2004 stellte der Professor seine Erfindung auf der Spielwarenmesse in Nürnberg vor. Schließlich fragte er bei der Zeitschrift „Bild der Wissenschaft“ an, ob die sein Spiel nicht in ihren Online-Shop aufnehmen wolle – und stieß auf Interesse. Mit dem Verkauf ist man dort zufrieden: „Es läuft sehr gut, besonders vor Weihnachten war die Nachfrage sehr groß“, sagt Sven Precht von der Konradin-Mediengruppe, zu der „Bild der Wissenschaft“ gehört.

Die Idee zu dem Spiel kam dem Würzburger Physiker bei seiner Forschungsarbeit. Er befasst sich mit der Physik komplexer Systeme, die durch Kettenreaktionen aus dem Gleichgewicht geraten. Grundlage dafür ist ein mathematisches Modell zur Erklärung lawinenartiger Vorgänge. Kinzel beschreibt es am Beispiel der Erdbeben-Forschung: Trägt man die Häufigkeit der weltweiten Beben gegen deren Stärke auf, so findet man ein mathematisches Potenz-Gesetz. Es gibt viele Erdbeben mit geringer Stärke, aber auch einige mit extrem großer Stärke. Die Werte sind dabei sehr breit verteilt. „Das heißt, dass auch winzige Ursachen, wie geringe Spannungen in der Tektonik, katastrophale Ereignisse auslösen können“, so Kinzel.

Das gilt nicht nur für Erdbeben. „Solche Potenz-Gesetze wurden auch für Lawinen bei Sandhaufen, bei der Dynamik von Supraleitern und sogar bei wirtschaftswissenschaftlichen Daten gemessen.“ Finanzexperten seien sich darüber im Klaren, dass eine kleine Ursache reicht, um einen weltweiten Aktiensturz zu bewirken.

Das mathematische Modell erklärt diese komplexen Prozesse mit einem einfachen Mechanismus: Lokal werden zufällig geringe Spannungen aufgebaut. Sobald dabei ein Schwellenwert überschritten wird, werden die Spannungen an die Nachbarschaft weitergereicht und lösen eine Kettenreaktion aus. Weltweit haben sich laut Kinzel bisher etwa 3.000 wissenschaftliche Publikationen mit diesem Modell befasst, das aber immer noch nicht vollständig verstanden sei.

Das Spiel „Kettenreaktion“ eignet sich für zwei bis vier Spieler ab sechs Jahren. Es kann im Online-Shop von Bild der Wissenschaft erworben werden.

Auf der Web-Seite von Kinzel kann man „Kettenreaktion“ auch gegen den Computer spielen und außerdem die Dynamik des ursprünglichen Modells beobachten.