新編世界上下五千年,數學王子,高斯

2020-12-03 百家號

大家好，我是李宏偉，今天我給大家帶來新編世界上下五千年

數學王子—高斯

19世紀前期，德國數學家高斯在近代科學研究領域裡，以其數學研究的輝煌成果，被世人公認為繼牛頓之後的最偉大數學家，被人們譽為「數學王子」。

1777年4月30日，高斯出生在德國布勞恩什維格城郊的一個小村。他爺爺是個農民，父親是個短工，母親是石匠的女兒。在高斯的家族中沒有一個讀書人。高斯小的時候，家裡非常貧困，連油燈都買不起，高斯只好把一個大蘿蔔挖去了心，塞進一塊油脂，插上一根燈芯，做成一盞燈用來讀書。

高斯天資聰明。在還沒上學的時候，一天夜晚，他站在一旁觀看父親算帳。父親算來算去，好不容易才算出了總和。可小高斯在一旁卻說:「爸爸，你算錯了，總數應該是……」父親連忙重算了兩遍，果然是小高斯說對了。

在高斯8歲讀小學的時候，有一位城裡來的老師很看不起他們這些窮孩子，動不動就出一些難題，讓學生們算上一堂課，就打發下課了。有一天，這位老師上課時又出了一道難題:「今天，你們都給我算1加2加3...…加100的和。誰算不出來，就別想回家吃飯!」他話音剛落，高斯站起來答道:「老師.我算出來了，等於5050,」老師懷疑地問:「你是不是算過這道題?"高斯答道:「我沒算過。」於是高斯就把他算的過程說了一遍:「聽完題後我就想，1加100等於101, 2加99也等於101，直到50加51都是101，即每兩個頭和尾挨著的數相加;和數都是一樣的。這樣就總共有50個101，用101乘50不就等於5050嗎!」這個老師聽了高斯的回答，深受震動，他改變了對這群窮學生的哪視態度。原來高斯用的方法是古代數學家經過長期努力才找到的求等差級數和的方法。

高斯的勤奮學習精神和出類拔萃的才華，感動了校長，他向當地權威韋公特公爵報告發現了「神童」。韋爾特立即接見了小高斯。並慷慨解囊資助高斯上學讀書。高斯順利地讀完了小學和中學，巧歲進人卡羅林學院，後又進人哥廷根大學深造。

1799年，高斯從哥廷根大學畢業，回到他的故鄉。他在家鄉寫下了一系列光輝的科學論文，使他於1807年先後森得了哥廷根大學天文學教授和哥廷根天文臺臺長的職位。從此，他就遷到哥廷根定居，直到逝世。

高斯在數學領域為人類做出了卓著的貢獻，當時是沒有人能夠超過他的。那麼讓我們看一下他在數學領域的功績。

1788年，在他年僅11歲的時候，就發現了二項式定理。1794年開始從事研究測量誤差，提出了最小二乘法，在1826年前後，連續出版了三部關於最小二乘法的著作。在1799年，他證明了代數學的一個基本定理:實係數代數方程必有根。1801年，出版了(算術研究)一書，開創了近代數論。1818年，他提出了關於非歐幾裡德可能性的思想，雖然在生前沒有發表，可實際上他已經是非歐幾裡德幾何學的創始人之一。1827年，他又建立了微分幾何中關於曲面的系統理論，它是微分幾何的開端，著有《曲面的一般研究)一書。1831年，他建立了複數的代數學，用平面上的點來表示複數，破除了複數的神秘性。另外，他沿著拉普拉斯的思想，繼續發展了概率論。此外，他還研究了向量分析，關於正態分布的正規曲線、質數定理的驗算等。在數學的許多方面都取得了出色的成果。

高斯還是一個多才多藝的人，他不僅在數學上無人可比，同時在天文學、物理學，直至測地學等方面也都有較深的造詣。

在天文學方面，高斯研究了月球的運轉規律;還創立了一種可以計算星球橢圓軌道的方法，可以極準確地預測出行星的位置。他利用這種計算和最小二乘法，算出了義大利天文學家皮亞齊發現的穀神星的軌道，並於1802年發現了智神星的位置。在創珍年出版了(天體運動論)，闡述了星球的攝動理論。

在物理學方面，高斯與德國物理學家韋伯合作，一道建立了電磁學中的高斯單位制，並於1833年首創了電磁鐵電報機。高斯還在庫侖定律的基礎上，提出了高斯定律，它是靜電作用的基本定律之一。庫侖定律只能描述點電荷的場，而高斯定律把庫侖定律推廣到連續分布的電荷所產生的場。庫侖定律告訴我們電荷已知時如何求場;而用高斯定律則可以在電場已知時確定這一區域有多少電荷。

在測地學方面，高斯發明了「日光反射器」，並寫出了《對高等大地側童學對象的研究)一書。為了研究地球表面，t822年他在地圖投影中採用了等角法，1827年寫出了《曲面的一般研究》一書。

高斯還發表了地磁理論，繪出了世界上第一張地球磁場圖，定出了磁南極和磁北極的位置。

高斯在如此眾多領域，取得了如此重大的成果。可是他從不把自己看成只配做大事的偉人，而每一項研究都自己親手從最墓礎的事情做起。

更值得一提的是，高斯還具有認真嚴謹的治學精神。他不管做什麼工作，都力求認真，反覆琢磨，以達到盡善盡美。所以高斯有許多偉大的發現，是在他逝世後，人們在他的日遺稿中才得知的。

高斯1855年與世長辭了，他以其對數學和其它領域的卓越貢獻，燕得了同代人的廣泛尊敬。一位數學家用這樣的語言讚譽高斯的地位說:「如果我們把18世紀的數學家想像為一系列的高山峻岭，那麼最後一個使人肅然起敬的峰簸便是高斯。」

相關焦點

  • 新編世界上下五千年,探索宇宙奧秘,天文學家
    大家好，我是劉世雄，今天給大家帶來新編世界上下五千年探索宇宙奧秘的惠更斯惠更斯的父親是荷蘭政府的一名要員。一次惠更斯從父親那裡得到了一本數學人門的書，很快他就對數學發生了興趣。不過他仍對數學有著極大的興趣。倘若他不為天文學和物理學所吸引，很可能在數學方面會取得巨大的成就。譬如，在1657年，他發表了一本有關概率的書，這是第一本有關這個專題的著作，書中運用概率計算了平均壽命。惠更斯繼續鑽研數學，研究出平面曲線求積法等，充分地顯示了他的數學才華。
  • 新編世界上下五千年,笛卡爾,創立解析幾何學
    大家好，我是梁曉麗，今天給大家帶來新編世界上下五千年笛卡爾創立解析幾何學什麼是解析幾何?在數學上「解析」就是代數的同義詞。把代數與幾何融合為一體就被稱為解析幾何。解析幾何是進行科學研究的重要的數學工具。
  • 新編世界上下五千年,探求天空定律,克卜勒
    大家好，我是吳培豪，今天給大家帶來新編世界上下五千年探求天空定律的克卜勒克卜勒出生在一個德國小市民家庭。他一來到人世間就遭到了許多不幸，天花使他成了麻子，猩紅熱弄壞了他的雙眼。可是克卜勒的數學才華非常出眾，當他了解到一些有關哥白尼的理論之後，就把當牧師的想法拋得一乾二淨，終於在奧地利的一所大學裡教起了自然科學。1600年，30歲的克卜勒貿然給索不相識的丹麥天文學家第谷寫信。他把自己研究天文學的成果和想法告訴了第谷。第谷看後，對克卜勒的才華驚嘆不已，立即寫信邀請他來當自己的助手。但是克卜勒來到第谷的身邊僅10個月，老人便去世了。
  • 新編世界上下五千年,歐姆定律,電磁學的宗師
    大家好，我是席瑩，今天給大家帶來新編世界上下五千年歐姆與歐姆定律歐姆的父親是一名手藝高明的鎖匠，他對數學很有興趣，並且從小就對歐姆進行教育，指導歐姆學習數學，然而歐姆的科學道路並不平坦。歐姆曾在中學教學，但是他的奮鬥目標是當大學教授。為了實現他的目標，他開始一步步地向科學頂峰邁進。
  • 新編世界上下五千年,地熱發電,防震玻璃
    大家好，我是吳培豪，今天給大家帶來新編世界上下五千年科學歷史電爐電爐並不是真正的爐火，因為在電爐裡並不燒什麼。不到100年以前，電爐在美國由w·來福·巴爾頓博士首創。側洲年，科學家們在義大利的拉瑞羅地熱田，利用地熱燕汽試驗發電成功，於1913年建成世界上第一座大型地熱電站。半個世紀以後，紐西蘭、美國、墨西哥、日本等國家的地熱電站相繼投人運行，目前已有14個國家在利用地熱發電。美國加利福尼亞州的蓋瑟斯地熱蒸汽電站，是世界上最大的地熱電站，已有17臺機組運行，裝機容量達113萬千瓦。
  • 新編世界上下五千年,門捷列夫,x射線的發現者
    大家好，我是袁碩，今天給大家帶來新編世界上下五千年門捷列夫和元素周期表1834年2月7日，門捷列夫出生在俄國西伯利亞的一個邊遠城鎮裡，他的家裡兄弟姐妹很多，他是最小的『個。他的父親是當地一所高級中學的校長，後來，因為雙目失明無法再擔任校長，也就無法再維持一家人的生活。
  • 簡述數學王子高斯偉大的一生
    歷史上有幾個版本，去評論世界三大或者是四大數學家，但是版本中都有高斯的出現。就是那個小時候就會巧妙計算從1加到100的小孩。高斯被認為是歷史上最重要的數學家之一，並享有"數學王子"之稱。高斯和阿基米德、牛頓、歐拉並列為世界四大數學家。高斯一生的成就非常之多，單純以他名字"高斯"命名的成果就多達110個，當屬數學家中之最。高斯對數論、代數、統計、分析、微分幾何、大地測量學、地球物理學、力學、靜電學、天文學、矩陣理論和光學皆有貢獻。今天就帶大家認識一下這位數學王子。
  • 新編世界上下五千年,大陸漂移學說,蔡倫造紙
    大家好，我是張西玲，今天給大家說說新編世界上下五千年提出大陸漂移學說的魏格納1915年，德國氣象學家魏格納發表了他的著作《大陸與海洋的起源》。在書中，他提出了大陸漂移學說。1906年4月5日，魏格納和他的弟弟乘坐一個300(，立方米容量大氣球飛上天空，他們在空中整整飛行了54個小時，打破了當時載人氣球在空中停留35小時的世界記錄。在飛行中，他們測量了高空的氣溫、氣壓、風速和風向，實現了魏格納到空中親自觀雲，觀風的夢想。
  • 數學王子高斯多厲害?如果他的成果全部發表,能讓數學進步一百年
    今天我們要說的就是「數學王子」高斯，與其他數學家相比能稱得上數學王子，可見他對數學的研究非常傳奇，接下阿里就讓我們一起來聊一聊「數學王子」高斯神一般的人生。
  • 數學王子——高斯 1777年4月30 日
    卡爾·弗裡德裡希·高斯與阿基米德、歐拉並稱為世界三大數學家，被譽為數學王子1777 年 4 月 30 日，高斯出生在德國的布倫瑞克。
  • 丘成桐是「數學王國的凱撒大帝」,高斯是「數學王子」,誰更牛?
    兩人都是數學界的大牛，高斯在大家心中可能比較熟悉，例如從1加到100的算法；而丘成桐則可能了解他的人少之又少。當然，如果將兩人對比誰更牛，那真的不好對比。我們先看看他們的成就。高斯其人及成就高斯是德國數學家、物理學家、天文學家、大地測量學家等，19歲就解決了自歐幾裡德以來懸而未決的尺規作圖難題，正十七邊形。同年就發表並證明了二次互反律，並用８種方法證明。
  • 新編世界上下五千年,近代化學之父,電池的發明人
    大家好，我是李珂，今天我給大家帶來新編世界上下五千年近代化學之父--拉瓦錫1775年，法國32歲的化學巨人拉瓦錫通過長期嚴格的實驗，發現了一種有助燃和助呼吸作用的氣體，而且許多酸都是由空氣中的這種助燃的氣體成分與非金屬物質結合而成的。他把這種氣體命名為酸素。
  • 新編世界上下五千年,中國古代「震天雷」「火龍出水」式火箭
    大家好，我是熊鳳枝，今天給大家說說新編世界上下五千年天際遨遊的飛彈在古代，人們對自然界的許多現象，如天空中突降的暴雨、雷鳴和閃電感到十分困惑。天空中的景象引起人們產生美妙的幻想—人類也要到天上去遨遊。於是，古代人萌發出扣人心弦的、豐富多彩的飛行神話傳說。
  • 他是數學王子,也是物理天才,且看全能王子高斯一生如何開掛!
    數學這個學科，有時候是真的需要天分，今天我們要說的這位主人公就是一位典型的數學天才，其實拋開數學王子這個身份，他還是偉大的物理學家，化學家，翻譯家，經典的唯物學家等等，他曾說過：大自然，您是我的女神，我一生的效勞都服從於您的規律。相比之下，他比現在很多愚蠢的人更懂得敬畏自然。高斯的一生都有如開掛一般。
  • 「數學王子」高斯到底有多厲害?19歲,破解了千年數學難題
    說起世界頂尖的數學家，高斯一定是榜單中不可缺少的一位。但高斯在數學這個領域到底有多麼厲害？很多人都感受不到，知道最多的無非是高斯在7歲時快速做出了「1+2+3+4+5+......+99+100」這道題。
  • 同餘式與模運算:數學王子高斯的偉大發明
    謹以此文獻給偉大的數學王子高斯先生！
  • 偉大的數學大師——高斯
    約翰·卡爾·弗裡德裡希·高斯（1777一1855），德國著名數學家、物理學家、天文學家和大地測量學家，近代數學奠基人之一，有「數學王子」的美譽。小編今天就給大家講講這位數學王子的故事。老師很驚訝，一個年僅10歲的孩子，憑藉自己的觀察就能發現這樣的數學規律，真的很不簡單。從此，老師對他刮目相看。這個令老師驚訝的孩子就是高斯。由於高斯在數學上表現出了出色的天賦，老師特意從德國漢堡買來了最好的算術書送給他，由此高斯便開始在數學海洋中盡情徜徉。
  • 物理學家高斯被數學光芒罩住了
    享有「數學王子」的美譽。 下面一篇文章。原文刊發於《物理教師》2012,33(2):45-46 「數學王子」桂冠下的物理學家—高斯 陳　勇　邱麗芬 摘要：高斯（Gauss）在數學上有著卓越的貢獻，人們賦予其「數學王子」的桂冠．大多數人是由於高斯的數學成就而了解他，鮮有人了解其隱藏在數學桂冠下的物理成就
  • 新編世界上下五千年,確立了生物界的秩序的林奈,進化論的奠基人
    大家好，我是蘇泳薇，今天給大家帶來新編世界上下五千年確立了生物界的秩序的林奈林奈是瑞典人，他父親是位窮牧師。林奈的家中有一個小花園，這使他從小就對植物產生了極大的興趣。在鄰近的大陸上沒有這些種的燕雀，在世界任何其它地方也沒有它們的蹤跡。但是造物主為什麼會在這個小小的群島上創造了這14種不同但又相似的物種呢?達爾文發現，鄰近大陸上的燕雀種—同島上居住的燕雀有近似之處，它的食糧性禽種的祖先，在很久很久以前一定在島上居住過，那時，它們是同一種燕雀，這第一批燕雀的後代逐漸進化為不同的類型的燕雀。
  • 高斯為什麼是數學王子?人家3歲時的成就,很多人一輩子也比不上
    筆者-小文在數學界中，有這樣一句話，「其他數學家和高斯」，高斯被人們稱為「數學王子」，他在數學領域上碩果纍纍，這是眾人皆知的事實，但為什麼高斯一個人就可以佔據半個數學界呢？當時，上小學的高斯遇到了他的第一位「伯樂」，一位小學數學老師布特納，作為一名有點挑剔的教師，在某一天這位老師突然給同學出了一道難題，讓孩子們計算從1加到100的結果，而聰明的高斯通過首尾相加的方法馬上總結出了一套規律。