偉大的數學大師——高斯

2020-12-02 你是我觸摸不到的溫暖

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。

1787年的一天,一位數學老師給孩子們出了一道題目,求1+2+3+4…+100之和。當老師剛剛將這道題寫完時,班上一個10歲的孩子卻已經將寫有答案的小石板交了上去,而其他孩子卻正在一個數一個數地加個沒老師問那個孩子:「你是怎麼算出來的?」

那孩子說:「我發現從1加到100,1加100是101,2加99也是101,

3加98、4加97…一直到50加51,都是101。從1到100,一共有50個101,用50乘以101就得到5050這個答案了。」

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。

1788年,11歲的高斯進入了文科學校,在那裡他的古典文學、數學成績尤其突出。後來,經人推薦,高斯受到了一位公爵的召見,他出眾的數學才華以及樸實的個性贏得了公爵的欣賞,又鑑於高斯家境貧寒,公爵決定做他的資助人,資助他繼續學習。

有了公爵的資助,高斯在學習上更加努力了,他將全部精力都投入到了學業上。不到15歲,他就進入了卡羅林學院開始學習大學課程。在大學裡,除了用心上課,高斯還利用一切可以利用的課餘時間認真鑽研語言、數學,很快他就掌握了多國語言,並可以輕鬆閱讀牛頓、歐拉、拉格朗日等大科學家的外文原著。在此期間,他還寫下了許多日記與讀書筆記,這為他日後進行更深入的數學研究打下了堅實的基礎。

1795年,公爵又為高斯支付了各種費用,將他送進了德國哥廷根大學,使得高斯得以繼續學業,並開始進行與數學有關的各種創造性研究。

高斯學習起來非常刻苦,也很具有鑽研精神。18歲時,他就憑藉自己的刻苦鑽研發現了質數分布定理和最小二乘法。到了19歲,他只用尺規就構造出了17邊形。同時,他還為流傳了2000多年的歐式幾何提供了從古希臘時代以來的第一次重要補充。

1799年,高斯在他的博士論文中證明了代數學基本定理,即任一多項式都有(複數)根。雖然在高斯之前已經有許多人都給出過關於這個定理的證明,但是高斯的證明卻是最為嚴密的,他將前人的缺點一一予以指出,並提出了自己全新的觀點。

不過,高斯的博士論文雖然通過了,也獲得了博士學位,但他卻依然為自己的前途發愁。這時,當初資助他的那位公爵又一次向他伸出了援助之手,不僅出資幫他印刷了論文,還送給他一幢公寓,並擔負了他所有的生活費用,還幫他出版了《算術研究》。這部著作的誕生,結束了19世紀以前數論的無系統狀態。

但遺憾的是,這位一直資助高斯的公爵在1806年參加抵抗法軍的戰爭中不幸陣亡。這件事情不僅使高斯在心靈上受到了沉重的打擊,也使他瞬間沒有了經濟來源,因此他必須要儘快找到一份合適的工作以維持生計。不過值得慶幸的是,當時的高斯已經很出名了,因為他在天文學、數學方面的傑出成就使得他的名聲從1802年起就已經傳遍了歐洲。於是,德國一些著名學者與政界人物紛紛奔走,最終他們為高斯爭取到了一個在哥廷根大學工作的機會,就是由高斯擔任數學與天文學的教授,同時他還成為了哥廷根天文臺的臺長。

有了穩定的工作,高斯的科學研究也得以繼續。他在數學方面的研究幾乎遍及數學中的所有領域,如數論、代數學、非歐幾何、複變函數、微分幾何等等。同時,他還將數學應用於天文學、大地測量學以及磁學領域的研究,並發明了最小二乘法原理。

高斯還發現了柯西積分定理、提出了內蘊曲面理論。同時,他還出版了《天體運動理論》,在書中他運用積分來解天體運動的微分方程。另外,他還發明了日觀測儀,這個儀器的誕生使得人們對地球表面的研究更為方便;他還構造了世界第一個電報機,設立了磁觀測站。

另外,他還開闢了諸如代數數論、內蘊幾何學等新的數學領域。由此,他也成為了近代數學的奠基者之一。大家之前了解這位數學王子麼

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    173年4月30日,高斯出生在德意志的一個貧苦家庭。父親是一名園丁,還做泥水匠等工作,母親是石匠的女兒。高斯很早就展現了過人オ華,3歲時就能指出父親帳冊上的錯誤。1785年,8歲的高斯進入德國農村的一所小學,在破舊的教室裡聽課。
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  • 數學大師金字塔中的人物他們都是誰?
    歷史上最偉大的三個數學家中的第二個。因為發現了重力,撰寫物理學的各種著作,共同發明微積分(另一個發明人是萊布尼茲)而聞名於世,以及他最優秀的著作《自然哲學的原理》(手上那本書)。他獨自工作。 歷史上最偉大的三個數學家中的最後一個。因為提出了槓桿的概念,發明了螺杆泵,計算了球與圓柱體的體積之比而為人知曉(手上拿著球和圓柱)。