卡爾·弗裡德裡希·高斯 (Carl Friedrich Gauss) 7歲那年開始上小學,他的潛力幾乎立刻就被發現了。當高斯立即將1到100的整數求和時,他發現自己的總和是50對數字,每對數字總計為101,因此他的老師Büttner和他的助手Martin Bartels感到驚訝。 在1788高斯開始了他的教育體育館與布特內爾和幫助巴特爾斯,他在那裡學會了高德和拉丁美洲。高斯在收到不倫瑞克-德文門公爵的津貼後,於1792年進入不倫瑞克大學卡羅來納姆學院
。高斯在學院裡獨立地發現了博德定律,二項式定理和算術幾何均值,以及二次互易定律和素數定理。
在1795高斯離開不倫瑞克在哥廷根大學學習。高斯的老師是卡斯特納,高斯經常嘲笑他。他在學生中唯一認識的朋友是法爾卡斯。他們於1799年見面,並且彼此往來多年。
高斯(Gauss)於1798年離開哥廷根(Göttingen)並沒有獲得文憑,但是到了此時,他已經取得了他最重要的發現之一-定期建造17邊形的尺規作圖這是在該領域最重大的進步,因為希臘數學的時間和被出版為高斯的著名作品,第七節算術研究 Ⓣ。
高斯回到不倫瑞克並在1799年獲得學位。布倫瑞克公爵同意繼續接受高斯的津貼後,他要求高斯向赫爾姆斯特德大學提交博士學位論文。他已經認識了被選為顧問的Pfaff。高斯的論文是關於代數基本定理的討論。
高斯用自己的津貼來支持他,因此他不需要找到專門從事研究的工作。他出版了《算術算術 》(Disquisitiones Arithmeticae)一書在1801年夏天。除上面提到的最後一部分外,共有七個部分專門討論數論。 1801
年6 月,高斯認識兩三年前的天文學家扎克(Zach)發表了Ceres的軌道位置,該穀神星是新的「小行星」,由義大利天文學家G Piazzi於1801年1月1 日發現。不幸的是,皮亞齊在它消失在太陽後面之前只能觀察到它的9度軌道。扎克(Zach)發表了一些關於其立場的預測,其中包括高斯提出的一項預測,與其他預測有很大不同。12月7日,扎克(Zach)重新發現了穀神星(Ceres)1801年,這幾乎正是高斯所預測的。儘管他當時沒有透露自己的方法,但高斯卻使用了他的最小二乘近似法。 1802
年6 月,高斯拜訪了當年3月發現帕拉斯的奧爾伯斯,並對高斯進行了研究。奧爾伯斯要求高斯擔任擬議中的哥廷根新天文臺的主任,但未採取任何行動。高斯開始與直到1825年才見過的貝塞爾以及索菲•傑曼(Sophie Germain)相對應。 高斯於1805年 10月9日與Johanna Ostoff結婚。
儘管他的個人生活第一次過著幸福的生活,但他的恩人不倫瑞克公爵在為普魯士軍隊的戰鬥中被殺。在1807高斯離開不倫瑞克採取了哥廷根天文臺臺長的位置。
高斯在1807年末到達哥廷根。在1808他的父親去世了,一年後生下他們的第二個兒子,誰是她後不久死亡後高斯的妻子約翰娜死亡。高斯被打碎了,寫信給奧爾伯斯(Olbers),要求他給他一個家幾個星期,
在您的友誼的懷抱中積累新的力量-一種生命的力量,因為它屬於我的三個孩子,所以只有寶貴的生命。
高斯於次年第二次結婚,與約翰娜的最好的朋友明娜結婚,儘管他們育有三個孩子,但這種婚姻似乎對高斯來說是一種便利。
高斯的工作似乎從未遭受過他的個人悲劇。他出版了他的第二本書,Theoria MOTUS corporum coelestium在sectionibus conicis索利姆ambientium Ⓣ,在1809年,關於天體運動的兩卷主要論文。在第一卷中,他討論了微分方程,圓錐截面和橢圓形軌道,而在第二卷中,他介紹了工作的主要部分,展示了如何估計然後改進對行星軌道的估計。高斯對理論天文學的貢獻在1817年之後就停止了,儘管他一直進行觀測直到70歲。
高斯的大部分時間都花在了一個新的天文臺上,該天文臺於1816年完工,但他仍然有時間從事其他工作。在此期間,他的出版物包括無限期 發行的一般性論文Dis,一系列嚴格的處理和引入的超幾何函數,Methodus新星integralium VALORES每approximationem inveniendi Ⓣ上近似的集成度的實用文章,Bestimmung DER Genauigkeit德Beobachtungen Ⓣ,有關統計估計量的討論,以及Theoria引力是corporum sphaeroidicorum ellipticorum homogeneorum methodus nova tractataⓉ。後者的工作受到測地學問題的啟發,主要涉及潛在理論。實際上,高斯在1820年代對大地測量越來越感興趣。
高斯在1818年被要求對漢諾瓦州進行大地測量,以將其與現有的丹麥電網連接起來。高斯很高興接受調查並親自負責,利用他非凡的智力進行計算,白天進行測量,晚上進行測量。他定期寫信給舒馬赫,奧爾伯斯和貝塞爾,匯報他的進展並討論問題。
由於這項調查,高斯發明了日光反射鏡,它通過使用鏡子和小型望遠鏡來反射太陽的光線而起作用。但是,調查使用的基線不準確,三角形的網絡不令人滿意。高斯經常懷疑是否會建議他從事其他職業,但他在1820年至1830年間發表了70多篇論文。 在1822高斯獲得了哥本哈根大學獎與Theoria attractionis Ⓣ
...以及將一個曲面映射到另一個曲面的想法,這樣兩個曲面的最小部分相似。該論文發表在1825並導致更晚出版Untersuchungen尤伯杯Gegenstände德HöherenGeodäsie Ⓣ (1843年和1846年)。論文《理論結合》(Theoriacombinations)觀察了誤差最小的 錯覺 (1823)及其增補(1828)致力於數學統計,尤其是最小二乘法。
從1800年代初期開始,高斯就開始關注非歐幾裡得幾何的可能存在的問題。他與Farkas Bolyai以及與Gerling和Schumacher的往來書中詳細討論了這個話題。在1816年的書評中,他討論了從其他歐幾裡得公理推論出平行公理的證明,這表明他相信非歐幾裡得幾何的存在,儘管他相當模糊。
...用虛假的證明組織掩蓋掩蓋人無法填補的空白的徒勞的努力。
高斯向舒馬赫傾訴,並告訴他,如果他公開承認自己相信這種幾何形狀的存在,他相信自己的聲譽會受到損害。
在1831 法卡斯波爾約發送到高斯兒子鮑耶·亞諾什的工作,對課題。高斯回答
讚美意味著讚美自己。
十年後,當他再次得知洛巴切夫斯基關於這一主題的工作時,他稱讚了其「真正的幾何」特徵,而在1846年給舒馬赫的一封信中說,他
有54年的相同信念
這表明他從15歲起就知道存在非歐幾裡得幾何形狀(這似乎不太可能)。
高斯非常關注微分幾何,並發表了許多有關該主題的論文。約 書呆子曲線 (1828)是他在該領域最著名的作品。實際上,這篇論文源於他對大地測量的興趣,但是它包含諸如高斯曲率的幾何思想。本文還包括高斯著名的定理 eg :
如果在 \ mathbb {R} ^ {3}[R3可以開發(即等軸測圖)到另一個區域\ mathbb {R} ^ {3}[R3,高斯曲率的值在相應點相同。
期間1817年 - 1832年的是高斯一個特別令人不安的時間。他在1817年收養了生病的母親,一直待到1839年她去世,與此同時,他正與妻子和家人爭論是否應該去柏林。他曾在柏林大學任職,明娜和她的家人熱衷於搬到那裡。但是,高斯從不喜歡改變,因此決定留在哥廷根。在1831高斯的第二任妻子久病後死亡。
在1831,威廉·韋伯來到哥廷根作為物理學教授灌裝託比亞斯·邁耶的椅子。高斯自1828年起就認識韋伯並支持他的任命。高斯在1831年之前從事物理學工作,出版了「機械學 Gr」。包含最小約束原理 ,以及狀態平衡中的Principia generalia theoriae figurae fluidorumⓉ討論了吸引力。這些論文是基於高斯的勢能理論,這一事實在他的物理學工作中被證明具有重要意義。後來,他開始相信自己的潛在理論和最小二乘法為科學與自然之間的重要聯繫提供了條件。
在1832,高斯和韋伯開始調查地磁的理論後,亞歷山大·馮·洪堡試圖獲取高斯的協助,令圍繞地球磁場觀測點的網格。高斯對此前景感到興奮,到1840年,他就該主題撰寫了三篇重要論文:磁場強度和月光吸收 強度絕對值 (1832),《總論 理論》 (1839年)和《德國經濟日報》上的《總商會 雜誌》 (1840年)。這些論文都涉及當前的地磁理論,包括泊松的思想,磁力的絕對量度以及地磁的經驗定義。Dirichlet的原理在沒有證據的情況下被提及。 聚合
理論 The...表明地球上只有兩個極,並繼續證明了一個重要的定理,該定理涉及確定磁力水平分量的強度以及傾角。高斯使用拉普拉斯方程式幫助他進行計算,最後指定了磁性南極的位置。
洪堡特設計了一個日曆來觀察磁偏角。但是,一旦高斯( Gauss)建造了新的磁性天文臺(於1833年完工,沒有任何磁性金屬)建造後,他著手改變了洪堡的許多程序,對洪堡的要求不高。但是,高斯的更改可以更輕鬆地獲得更準確的結果。
高斯和韋伯在一起的六年中取得了很大的成就。他們發現了基爾霍夫定律,並製造了一種原始的電報設備,可以在5000英尺的距離內發送消息。然而,這對於高斯來說只是一種消遣。他對建立全球磁觀測點網的任務更感興趣。這項職業產生了許多具體結果。該Magnetischer社團組織 Ⓣ創立了它的期刊,並出版了地磁圖集,而高斯和韋伯自己的期刊(其結果發表於1836年至1841年)得以發表。
在1837年,韋伯被迫離開哥廷根時,他捲入了一場政治糾紛和,從這個時候,高斯的活動逐漸減少。他仍然寫信來回應其他科學家的發現,通常說他知道這種方法已經很多年了,但是從未覺得有必要發表。有時,他對其他數學家的進步,尤其是愛森斯坦和洛巴切夫斯基的進步,感到極為滿意。
高斯從1845年到1851年間一直在更新哥廷根大學寡婦的基金。這項工作為他提供了財務方面的實踐經驗,並且他通過對私人公司發行的債券進行精明的投資來發家致富。
高斯的最後兩名博士生是莫裡茨坎託和戴德金德。戴德金德(Dedekind)對他的上司做了詳盡的描述
...通常,他以一種舒適的姿勢坐著,低頭,略微彎曲,雙手疊在膝蓋上。他講得很隨意,很清晰,簡單明了:但是當他想強調一個新觀點時……他抬起頭,轉向坐在他旁邊的一個人,然後用他美麗而又敏銳的藍色凝視著他。演講期間的眼睛。...如果他從原理的解釋轉到數學公式的發展,他就會站起來,以一種莊嚴非常直立的姿勢,用他特有的優美筆跡寫在他旁邊的黑板上:他總是通過經濟和刻意而成功佔用很小的空間。對於數字示例,他精心完成了特殊的工作,他將必要的數據帶到了紙上。
高斯(Gauss)在赫爾姆施泰特大學(Helmstedt University)授予文憑50年後,於1849年發表了他的金禧慶典演講。這是對他1799年論文的適當修改。從數學界來看,只有雅可比(Jacobi)和狄裡克雷(Dirichlet)在場,但高斯收到了許多信息和榮譽。
從1850年起,高斯的工作幾乎再次成為實用性的工作,儘管他確實批准了黎曼的博士論文並聽取了他的試用期演講。他最後一次已知的科學交流是與Gerling。他在1854年討論了改良的福柯擺。他還能夠參加漢諾瓦和哥廷根之間新鐵路線的開通,但這被證明是他的最後一次郊遊。他的健康狀況緩慢惡化,高斯於1855 年 2月23日清晨在睡眠中死亡。