高斯,世界公认数学三大天才(残暴的数学界排名)
- 十大排行榜
- 2022-02-28 05:12:19
高斯的生平事迹
高斯的简介
高斯(1777~1855)出生于位于德国中北部的不伦瑞克。他的祖父是农民,父亲是泥瓦匠,母亲是泥瓦匠的女儿,还有一个非常聪明的弟弟——高斯叔叔,他照顾着小高丝,偶尔给他一些指导,而他的父亲可以说是一个“大老粗”,认为只有力气才能赚钱,学习这种辛劳对穷人来说毫无用处。高斯很早就表现出很大的天赋,三岁的时候就能指出父亲账本上的错误。当我七岁的时候,我进入了小学。在破旧的教室里,老师对学生不好,经常认为在穷乡僻壤教书是人才的失败。高斯十岁的时候,老师参加了著名的“从一加到一百”的测试,终于发现了高斯的天赋。他知道自己的能力不足以教高斯,就从汉堡买了一本更深的数学书给高斯看。与此同时,高斯与比他大差不多十岁的助教巴特尔斯熟识,巴特尔斯的能力远高于他的老师。后来,他成了大学教授,他教高斯更多更深的数学。老师和助教去看望高斯的父亲,要求他让高斯接受高等教育,但高斯的父亲认为儿子应该像他一样做泥水匠,没有钱让高斯继续学业。最后的结论是找有钱有势的人做高斯的赞助人,虽然不知道去哪里找。这次拜访后,高斯每天晚上都免于织布,每天都和巴特尔讨论数学,但没过多久,巴特尔就没什么可以教高斯的了。1788年,高斯不顾父亲的反对,进入了一所高等学校。数学老师看了高斯的作业,让他不要再上数学课了,他的拉丁语很快就超过了全班。1791年,高斯终于找到了他的庇护人布伦瑞克公爵布伦瑞克,并承诺尽一切可能帮助他。高斯的父亲没有理由反对。次年,高斯进入布伦瑞克学院。这一年,高斯十五岁。在那里,高斯开始学习高等数学。并独立发现了二项式定理的一般形式、二次互易素数定理、素数分布定理、算术几何平均。1795年,高斯进入哥廷根(G?Ttingen)大学,因为他在语言和数学方面很有天赋,而且他也为未来专攻文言文或者数学担心过一段时间。1796年,17岁的高斯得到了数学史上一个非常重要的结果。最著名的画正十七边尺的理论和方法,就是让他走上数学道路的东西。希腊时代的数学家已经知道如何用尺子做出规则的2m3n5p的多边形,其中m是正整数,n和p只能是0或1。然而两千年来,一直没有人知道正七边形、七边形、七边形的尺子作图法。高斯证明了一个正n边形可以用尺子作图当且仅当n是以下两种形式之一:1,n=2k,k=2,3,2,n=2k (几个不同费马素数的乘积),k=0,1,2,费马素数是形状像Fk=22k的素数。像F0=3,F1=5,F2=17,F3=257,F4=65537,都是质数。用高斯代数的方法解决了两千多年的几何问题,他也把这当成了自己的杰作,也坦承要把正七边形刻在自己的墓碑上,但后来他的墓碑上没有刻正七边形,而是刻了七边形星,因为负责雕刻的雕塑家认为正七边形和圆太像了,大家都分不清。1799年,高斯提交了他的博士论文,证明了代数的一个重要定理:任何多项式都有(复)根。这个结果被称为代数基本定理。其实在高斯之前,很多数学家都认为这个结果的证明已经给出了,但是没有一个证明是严谨的。高斯逐一指出了以往证明的不足,然后提出了自己的见解。他一生给出了四个不同的证明。1801年,高斯二十四岁时,发表了《算学研究》(问题算术AE)。这本书是用拉丁文写的,原本有八章。由于缺乏资金,不得不印刷七章。
在这本书里,除了第七章介绍了代数的基本定理,其余都是数论,可以说是第一部系统的数论著作。高斯首次引入了全等的概念。“二次互等定理”就是其中之一。二十四岁时,高斯放弃了纯数学的研究,进行了几年的天文研究。当时天文学界对火星和木星之间的巨大差距感到担忧,认为火星和木星之间应该还有一些未被发现的行星。1801年,意大利天文学家皮亚齐在火星和木星之间发现了一颗新星。它被命名为Cere。现在我们知道它是火星和木星的小行星带之一,但当时天文学界争论很大。有人说是行星,有人说是彗星。必须继续观测才能判断,但皮亚齐只能观测到它的9度轨道,然后它会躲在太阳后面。所以我们无法知道它的轨道,也无法判断它是行星还是彗星。这时高斯对这个问题产生了兴趣,他决定解决这个难以捉摸的恒星轨迹问题。高斯自己创造了一种方法,只用三次观测来计算行星的轨道。他能非常准确地预测行星的位置。果然,谷神星就出现在高斯预测的地方。这个方法——虽然他当时没有发表——就是“最小二乘法”。1802年,他准确预测了第二颗小行星帕拉斯雅典娜的位置。此时,他的名声远播,荣誉滚滚而来。俄罗斯圣彼得堡科学院选举他为院士。人们发现,帕拉斯的天文学家奥尔勃斯请他担任哥廷根天文台台长,但他没有立即回答。
应,到了1807年才前往哥廷根就任。 1809年他写了《天体运动理论》二册,第一册包含了微分方程、圆椎截痕和椭圆轨道,第二册他展示了如何估计行星的轨道。高斯在天文学上的贡献大多在1817年以前,但他仍一直做着观察的工作到他七十岁为止。虽然做着天文台的工作,他仍抽空做其他研究。为了用积分解天体运动的微分力程,他考虑无穷级数,并研究级数的收敛问题,在1812年,他研究了超几何级数(Hypergeometric Series),并且把研究结果写成专题论文,呈给哥廷根皇家科学院。 1820到1830年间,高斯为了测绘汗诺华(Hanover)公国(高斯住的地方)的地图,开始做测地的工作,他写了关於测地学的书,由於测地上的需要,他发明了日观测仪(Heliotrope)。为了要对地球表面作研究,他开始对一些曲面的几何性质作研究。 1827年他发表了《曲面的一般研究》 (Disquisitiones generales circa superficies curva),涵盖一部分现在大学念的「微分几何」 在1830到1840年间,高斯和一个比他小廿七岁的年轻物理学家-韦伯(Withelm Weber) 一起从事磁的研究,他们的合作是很理想的:韦伯作实验,高斯研究理论,韦伯引起高斯对物理问题的兴趣,而高斯用数学工具处理物理问题,影响韦伯的思考工作方法。 1833年高斯从他的天文台拉了一条长八千尺的电线,跨过许多人家的屋顶,一直到韦伯的实验室,以伏特电池为电源,构造了世界第一个电报机。 1835年高斯在天文台里设立磁观测站,并且组织「磁协会」发表研究结果,引起世界广大地区对地磁作研究和测量。 高斯已经得到了地磁的准确理,他为了要获得实验数据的证明,他的书《地磁的一般理论》拖到1839年才发表。 1840年他和韦伯画出了世界第一张地球磁场图,而且定出了地球磁南极和磁北极的位置。1841年美国科学家证实了高斯的理论,找到了磁南极和磁北极的确实位置。 高斯对自己的工作态度是精益求精,非常严格地要求自己的研究成果。他自己曾说:宁可发表少,但发表的东西是成熟的成果。」许多当代的数学家要求他,不要太认真,把结果写出来发表,这对数学的发展是很有帮助的。其中一个有名的例子是关於非欧几何的发展。非欧几何的的开山祖师有三人,高斯、 Lobatchevsky(罗巴切乌斯基,1793~1856), Bolyai(波埃伊,1802~1860)。其中Bolyai的父亲是高斯大学的同学,他曾想试着证明平行公理,虽然父亲反对他继续从事这种看起来毫无希望的研究,小Bolyai还是沉溺於平行公理。最后发展出了非欧几何,并且在1832~1833年发表了研究结果,老Bolyai把儿子的成果寄给老同学高斯,想不到高斯却回信道: to preise it would mean to praise myself. 我无法夸赞他,因为夸赞他就等於夸奖我自己。 早在几十年前,高斯就已经得到了相同的结果,只是怕不能为世人所接受而没有公布而已。美国的着名数学家贝尔(E.T.Bell),在他着的《数学工作者》(Men of Mathematics)一书里曾经这样批评高斯: 在高斯死后,人们才知道他早就预见一些十九世的数学,而且在1800年之前已经期待它们的出现。如果他能把他所知道的一些东西泄漏,很可能现在数学早比目前还要先进半个世纪或更多的时间。阿贝尔(Abel)和雅可比(Jacobi)可以从高斯所停留的地方开始工作,而不是把他们最好的努力花在发现高斯早在他们出生时就知道的东西。而那些非欧几何学的创造者,可以把他们的天才用到其他力面去。 在1855年二月23日清晨,高斯在他的睡梦中安详的去世了。
高斯是什么意思
高斯是谁?
高斯是一个具有刚强毅力的人。他认为一个人要有自力更生的精神,不能依赖别人。高斯的父亲是泥瓦厂的工头,每星期六他总是要发薪水给工人。有一次当他正要发薪水的时候,小高斯突然站了起来说:“爸爸,你弄错了。”然后他说了另外一个数目。原来三岁的小高斯一直暗地里跟着他爸爸计算该给工人多少工钱。重算的结果证明小高斯是对的,这让当时站在那里的人们都目瞪口呆。高斯常常笑说,他在学讲话之前就已经学会计算了,还常说他问了大人字母如何发音后,就自己学着读起书来。高斯从小就是在困苦的环境中锻炼和成长起来的。他的父亲是一个勤劳的装水管的工人,母亲是一个石匠的女儿,没有什么文化。高斯是他们的独生儿子,他们对高斯非常宠爱。由于高斯父亲的收入菲薄,一家三口不得不省吃俭用,精打细算地过着日子。小高斯很懂事,从不随便向爸妈要钱,从小就养成俭朴持家的习惯。高斯生活的时代,还没有电灯。那时,有钱人家为了照明,用铅、锡、铜等金属做成各种式样的烛台,在上面插上一支支粗粗的蜡烛,点起来很亮。高斯家穷,买不起这样的烛台,也点不起蜡烛。每天一到晚上,爸妈就催促高斯早点上床睡觉。小高斯读书很用功,晚上没有灯光看书,在床上翻来覆去,说什么也睡不着觉。不过,他却很好地利用了身边的红萝卜来为自己照明。一天,妈妈从菜场买菜回来,篮子里装着几只红萝卜。小高斯看见后,蹲在妈妈身边说:“妈妈,给我一只萝卜吧!”“傻孩子,生萝卜辣,有什么好吃的!”妈妈随口说道。“不,妈妈,我不是用来吃的,我要用它来做一盏美丽的灯。”小高斯一边调皮地笑着,一边用手比划着说。妈妈有些吃惊,不过还是递给了他。拿着红萝卜,高斯把它洗净擦干,然后用小刀一点一点地把萝卜心挖空,倒点油进去,再放上一根灯芯,就成为一盏很别致的“萝卜灯”了。就在这盏灯旁,高斯常常学习到深夜。在高斯大约在十岁时,老师在算数课上出了一道难题:把1到100的整数写下来,然后把它们加起来!每当有考试时他们有如下的习惯:第一个做完的就把石板(当时通行,写字用)面朝下放在老师的桌子上,第二个做完的就把石板摆在第一张石板上,就这样一个一个摞起来。这道题当然难不倒学过算数级数的人,可这些孩子才刚开始学算数呢!老师心想他终于可以休息一下了。但他错了,因为他刚坐下,高斯就已经把石板放在讲桌上了,同时说道:答案在这儿!这时,其他同学还在满头大汗地把数字一个个加起来,小高斯却静静坐着,对老师投来的质疑和惊讶毫不在意。等到所有同学都考完后,老师开始一张张地检查。大部分同学都做错了。最后,高斯的石板被翻了过来,只见上面只有一个数字:5050(不用说,这是正确答案。)。老师吃了一惊,高斯在老师吃惊的问话中,说出了他是如何找到答案的:1+100=101,2+99=101,3+98=101,……49+52=101,50+51=101,一共有50对和为101的数目,所以答案是50×101=5050。小小年纪的高斯就让老师和同学们不得不刮目相看了。高斯从23岁起,就开始系统地研究天文学了。他每天坚持不懈地观察彗星的位置,测算日月食的有关数据。为了进行有关木星摄动智神星的计算,他需要用到337000个数据,并对它们进行大量繁琐的数学运算。我们知道,天文计算是离不开对数的,因为对数能使计算化繁为简。正因为他日以继夜、反复不断地使用对数表,表中数据用得滚瓜烂熟,以致他能背出表中对数的前几位小数。天才加勤奋,正是高斯具有惊人记忆力和心算力的秘诀。
- 人参与,0条评论
发表评论