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高斯

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高斯(Gauss)

高斯 成长吧啊 czbaa

德国数学家、物理学家、天文学家。近代数学的奠基者之一。1777年4月30 日生于德国布伦斯维克(Braunschweig)一个贫民家庭。童年时就表现了出众的才华。1791年高斯的才华被布伦斯维克公爵所赏识,公爵主动承当了他的赞助人。次年,高斯进入卡罗林学院深造。1795年又被送到哥庭根大学。

在哥庭根大学的第一年,高斯发明了最小二乘法,第二年又严格地得出了可用尺规作出的正多边形条件,从而宣布了自欧几里德以来几何作图上的一项重大发明:发现正十七边形的作图法。从1795--1798年的大学三年间,高斯的数学成就涉及到数论、代数、分析、几何、概率论等各个方面。高斯后来发表的成果,都可以在这时追溯出其思想的脉络。

 

1799年高斯因证明代数基本定理而获得博士学位。同年,获讲师职称。1807年他受聘为哥庭根大学常任教授,后又兼任天文台台长。

1801年高斯的名著《算术研究》问世,是近代数论开创的标志。他对复数也作过专门的研究,对天文学作出了重要的贡献,先后发表了《天体沿圆锥曲线绕日运动》(1809年)、《椭球体的引力理论》(1813年)等。1818年高斯从事大地测量工作,同时创立了内蕴曲面理论。1833年开始研究磁学,与

韦伯一起发明了双叉磁强机,电磁铁电极机等。高斯著作很多,但生前发表不多。哥庭根大学对其遗著进行整理,出版高斯全集十一卷。

相关链接: 圆锥曲线与方程

 

高斯 传记

大自然,您是我的女神,我一生的效劳都服从于您的规律。

                                         ——莎士比亚

新的数学发展高潮

在18世纪和19世纪之交处,耸立着卡尔·弗雷德里希·高斯雄伟的丰碑。以欧拉拉格朗日为代表的18世纪数学家,把微积分用于自然探索和工程技艺,产生了微分方程、变分法等众多的数学分支。在获得丰硕成果的同时,牛顿的机械唯物论自然观强化了对科学家思想的统治,以致在18世纪末期,不少数学家对数学本身产生了悲观情绪。似乎数学为自然现象建立起微分方程,给出它的求解方法,就万事大吉了;而有的课颗又太复杂,看不出有任何解决的希望。

当然,悲观的迷雾最终为数学发展的光辉事实所驱散。只要面对生活和生产的实际,数学就会得到新的动力而不断前进。工业革命的深入为此提供了广阔的天地。与此相呼应的法国大革命,结束了封建专制在欧洲的长期统治。这个人类思想解放的伟大运动,也给数学注入了活力。新概念、新思想不断涌现。从苦难深重的德国大地上升起的一颗灿烂的明星——卡尔·弗雷德里希·高斯,宣告了新的数学发展高潮的到来。高斯在数学各个领域的伟大贡献,特别是在数论和几何学上的创新,深刻影响着后世数学的发展。随后又有柯西、黎曼等群星的推进,使19世纪的数学空前繁荣。

小木屋里飞出了金凤凰

下了一夜的暴雨,河里的水涨得满满的。春洪夹带着泥石从山上奔泻直下,发出隆隆的响声。空气里弥漫着泥土的芳香,显得格外清新。农民施密特嘴里含着烟斗刚从市场回来。突然在转弯处洪水溢出河面滚滚而来。一个3岁左右正在旁边嬉玩的孩子被这景象惊得不知所措,两手握着拳头呆呆站在那里。一个浪头过来把他卷了进去。灾难眼看就要发生。施密特赶紧飞奔上前,纵身一跃把孩子从水里一把抱起。他没有想到,救起的这个孩童后来成为历史上最伟大的数学家之一。他就是和阿基米德、牛顿齐名的卡尔·弗雷德里希·高斯。由于他非凡的数学才华和伟大成就,人们尊崇他为“数学王子”。

可是这位年幼王子的血统和王室丝毫无缘。1777年4月30日,高斯诞生于德国不伦瑞克城。祖父是贫苦的农民。父亲约翰·狄特里希是个园艺工人,还当过运河看守人和泥瓦匠。他识字不多,但是为人诚实耿直,做事一丝不苟,在家相当严厉。母亲陶乐珊·本茨是石匠的女儿,聪明直率,性格坚强。陶乐珊34岁的时候和约翰结婚,独生子高斯是她的心肝宝贝。她了解爱子的兴趣和才能,积极支持他求学上进。约翰于1806年去世。此后高斯母子俩在长期坎坷的生活道路上相依为命,感情至深。高斯成名以后尽心竭力使母亲度过安乐的晚年。在她生命的最后4年,93岁高龄的陶乐珊双目已经完全失明。在母亲的长期病患中,高斯一直亲自在旁侍候。

人们一定会奇怪,像高斯这样的劳动者家庭,在德国比比皆是。双亲的文化知识和他们的财富一样贫乏。他们既供养不起孩子上大学深造,也无力对他的学业作指导。可是偏偏在不伦瑞克的这所简陋木屋里,飞出了一只震惊世界的金凤凰!这是为什么呢?

早熟的童年

在整个数学史上,没有人像高斯那样早熟。说来简直令人难以置信,他在3岁的时候就已经显示出不凡的智慧。有一个星期六,约翰在费力地计算他管辖下工人的周薪,没有察觉儿子正好在旁看着。结果好容易计算出来,他深深地松了一口气。不料小高斯过来拉拉他的衣角,细声说:

“算错啦,爸爸。总数是……”

约翰惊讶不已,决定重算一遍,果然,儿子是对的!后来高斯曾半开玩笑地说:

“我在学会说话以前,已经学会计算。”

家里的确没有人教过他算术。很可能是小高斯自己在学字母的时候,学会了1、2、3、4的意思。

天刚蒙蒙发亮,爸爸已经在园子里默默地干活。小高斯十分懂事。他跟着妈妈,一会儿帮着给小鸡喂食,一会儿忙着把一盆盆鲜花端出去晒太阳。家里的惟一常客是舅舅弗雷德里希·本茨。他是位技术高超的锦缎织工,勤学好思,头脑机敏。舅舅十分疼爱聪明的小外甥。他一来总要给小高斯讲故事,做游戏,有时还带他出去捉蝴蝶,钓鱼,采蘑菇,……和舅舅相处的这些愉快的时光,一直珍藏在高斯的记忆里。

4月的一天,风和日丽。小高斯骑在舅舅的肩上学“骑马”。他手里拿着一根小树枝,嘴里高声叫着:“戛!戛!”俨然是位威武的将军。突然,嗒嗒奔跑着的“马”停了下来。原来,在河的上游漂来一根木头。

“小高斯,你说木头为什么不沉下去?”

“木头轻呗!”小高斯不假思索地回答。

舅舅弯下腰,拾起一颗小石子,又问:“这颗石子重还是那段木头重?”

“木头重。大木头重多啦!”

弗雷德里希并不吱声。只见他用力一扔,扑通一声,石子沉到了河底。

“......"

舅舅没有给小外甥解释,为什么比大木头轻的小石子会沉下去,但是,这件事给小高斯留下难忘的印象。他认识到,要达到正确的结论,必须有严密的推理。他逐渐养成习惯,遇事一定要问它几个“为什么”。

舅舅是个有心人。为了让小外甥更好地成长,他省吃俭用,买来不少有趣的书籍。这一本本趣味盎然的小书使小高斯爱不释手。那里面有以损人开始、以害己告终的狡猾的狐狸和助人为乐的小白兔,也有孜孜以求的先贤哲人和为自由而壮烈献身的英雄。逢到这种时光,妈妈做起事来就蹑手蹑脚,生怕惊动孩子的思考。看着儿子那种着迷的神情,约翰只好无可奈何地摇摇头。这也难怪,因为哪家的穷孩子能够逃脱流汗干活的命?书读得再好,有什么用呢?到了冬天,天还没有全黑,爸爸就催他上顶楼睡觉。这样既能够节省燃料,第二天还可以早些起床,帮着干活。顶楼又矮又小,直起身子来,就会碰脑袋。最糟糕的是上面没有灯,看书成了问题。小高斯急中生智,想出个好办法。他找来一棵芜菁,把里面挖空,塞进油脂,再用粗棉搓一根棉条做灯芯。借着微弱如豆的光亮,他蜷缩着身子,贪婪地咀嚼着书里的每一个字。知识的泉水汩汩地滋润着高斯幼小的心田。等到油脂烧尽,发出缕缕青烟,已经是寒气袭人,夜深人静了。