Loistava matemaatikko Gauss: elämäkerta, valokuvia, löytöjä

Sisällysluettelo:

Loistava matemaatikko Gauss: elämäkerta, valokuvia, löytöjä
Loistava matemaatikko Gauss: elämäkerta, valokuvia, löytöjä
Anonim

Matemaatiko Gauss oli pidättyvä henkilö. Hänen elämäkertaansa tutkinut Eric Temple Bell uskoo, että jos Gauss olisi julkaissut kaikki tutkimuksensa ja löytönsä kokonaisuudessaan ja ajoissa, puoli tusinaa enemmän matemaatikkoja olisi voinut tulla kuuluisiksi. Ja siksi heidän täytyi viettää leijonanosa ajasta selvittääkseen, kuinka tiedemies sai tämän tai tuon tiedon. Loppujen lopuksi hän julkaisi harvoin menetelmiä, hän oli aina kiinnostunut vain tuloksesta. Erinomainen matemaatikko, outo mies ja jäljittelemätön persoonallisuus – tämä kaikki on Carl Friedrich Gauss.

matemaatikko gauss
matemaatikko gauss

Varhaiset vuodet

Tuleva matemaatikko Gauss syntyi 30.4.1777. Tämä on tietysti outo ilmiö, mutta erinomaiset ihmiset syntyvät useimmiten köyhissä perheissä. Näin kävi tälläkin kertaa. Hänen isoisänsä oli tavallinen talonpoika, ja hänen isänsä työskenteli Brunswickin herttuakunnassa puutarhurina, muurarina tai putkimiehenä. Vanhemmat saivat tietää, että heidän lapsensa oli ihmelapsi, kun vauva oli kaksivuotias. Vuotta myöhemmin Carl osaa jo laskea, kirjoittaa ja lukea.

Koulussa hänen opettajansa huomasi hänen kykynsä, kun hän antoi tehtävän laskea lukujen summa 1:stä sataan. Gauss onnistui nopeasti ymmärtämään, että kaikki ääriluvutpari on 101, ja sekunneissa hän ratkaisi tämän yhtälön kertomalla 101 luvulla 50.

Nuori matemaatikko oli uskomattoman onnekas opettajan kanssa. Hän auttoi häntä kaikessa, jopa lobbasi stipendin saamiseksi aloittelevalle lahjakkuudelle. Hänen avullaan Karl onnistui valmistumaan yliopistosta (1795).

Opiskelijavuodet

Opiston jälkeen Gauss opiskelee Göttingenin yliopistossa. Elämäkerrat määrittelevät tämän elämänjakson hedelmällisimmäksi. Tällä hetkellä hän onnistui todistamaan, että on mahdollista piirtää säännöllinen seitsemäntoistasivuinen kolmio käyttämällä vain kompassia. Hän vakuuttaa, että on mahdollista piirtää seitsemäntoista, mutta myös muita säännöllisiä monikulmioita käyttämällä vain kompassia ja viivainta.

Yliopistossa Gauss alkaa pitää erityistä muistikirjaa, johon hän kirjoittaa kaikki tutkimukseensa liittyvät muistiinpanot. Suurin osa heistä oli piilotettu yleisöltä. Ystäville hän toisti aina, ettei hän voinut julkaista tutkimusta tai kaavaa, josta hän ei ollut 100% varma. Tästä syystä muut matemaatikot löysivät suurimman osan hänen ideoistaan 30 vuotta myöhemmin.

gaussin matematiikka
gaussin matematiikka

Aritmeettinen tutkimus

Yliopistosta valmistuttuaan matemaatikko Gauss valmistui erinomaisesta työstään "Aritmetical Investigations" (1798), mutta se julkaistiin vasta kaksi vuotta myöhemmin.

Tämä laaja työ määritti matematiikan (erityisesti algebran ja korkeamman aritmetiikan) jatkokehityksen. Pääosa työstä keskittyy neliömuotojen abiogeneesin kuvaamiseen. Elämäkerrat väittävät, että se oli häneltäGaussin löydöt matematiikassa alkavat. Loppujen lopuksi hän oli ensimmäinen matemaatikko, joka onnistui laskemaan murtoluvut ja muuttamaan ne funktioiksi.

Kirjasta löydät myös täydellisen ympyrän jakamisen yhtäläisyyden paradigman. Gauss sovelsi taitavasti tätä teoriaa yrittäessään ratkaista monikulmion jäljittämisongelman viivaimella ja kompassilla. Todistaakseen tämän todennäköisyyden Carl Gauss (matemaatiko) esittelee lukusarjan, jota kutsutaan Gauss-luvuiksi (3, 5, 17, 257, 65337). Tämä tarkoittaa, että yksinkertaisten paperitavaroiden avulla voit rakentaa 3-gon, 5-gon, 17-gon jne. Mutta 7-gonin rakentaminen ei toimi, koska 7 ei ole "Gaussin luku". Matemaatikko viittaa myös "omiin" numeroihinsa kaksi, jotka kerrotaan millä tahansa hänen lukusarjansa potenssilla (23, 25 jne.)

Tätä tulosta voidaan kutsua "puhtaan olemassaolon lauseeksi". Kuten alussa mainittiin, Gauss halusi julkaista lopulliset tulokset, mutta hän ei koskaan määritellyt menetelmiä. Se on sama tässä tapauksessa: matemaatikko väittää, että on täysin mahdollista rakentaa säännöllinen monikulmio, mutta hän ei täsmennä tarkasti, miten se tehdään.

Astronomia ja tieteiden kuningatar

Vuonna 1799 Karl Gauss (matemaatikko) saa Braunschweinin yliopiston Privatdozentin arvonimen. Kaksi vuotta myöhemmin hänelle annetaan paikka Pietarin tiedeakatemiassa, jossa hän toimii kirjeenvaihtajana. Hän jatkaa edelleen lukuteorian opiskelua, mutta hänen kiinnostuksen kohteet laajenevat pienen planeetan löytämisen jälkeen. Gauss yrittää selvittää ja määrittää hänen tarkan sijaintinsa. Monet ihmettelevät, miksi planeetta kutsuttiin laskelmien mukaanGaussin matematiikka. Harvat ihmiset kuitenkin tietävät, että Ceres ei ole ainoa planeetta, jolla tiedemies on työskennellyt.

Vuonna 1801 uusi taivaankappale löydettiin ensimmäistä kertaa. Se tapahtui odottamatta ja yhtäkkiä, aivan kuten yhtäkkiä planeetta katosi. Gauss yritti löytää sen matemaattisilla menetelmillä, ja kummallista kyllä, se oli juuri siellä, missä tiedemies osoitti.

Tutkija on harjoittanut tähtitiedettä yli kaksi vuosikymmentä. Gaussin menetelmä (matematiikka, jolla on monia löytöjä) kiertoradan määrittämiseksi kolmen havainnon avulla on saavuttamassa maailmanlaajuista mainetta. Kolme havaintoa - tämä on paikka, jossa planeetta sijaitsee eri aikoina. Näiden indikaattoreiden avulla Ceres löydettiin jälleen. Täsmälleen samalla tavalla löydettiin toinen planeetta. Vuodesta 1802 lähtien, kun kysyttiin matemaatikko Gaussin löytämän planeetan nimeä, voitiin vastata: "Pallas". Hieman eteenpäin katsoen on syytä huomata, että vuonna 1923 Marsia kiertävä suuri asteroidi nimettiin kuuluisan matemaatikon mukaan. Gaussia tai asteroidi 1001 on matemaatikko Gaussin virallisesti tunnustettu planeetta.

matemaatikko karl gauss
matemaatikko karl gauss

Nämä olivat ensimmäiset tähtitieteen alan tutkimukset. Ehkä tähtitaivaan pohdiskelu oli syy siihen, että numeroista kiehtova ihminen päättää perustaa perheen. Vuonna 1805 hän meni naimisiin Johanna Ostgofin kanssa. Tässä liitossa parilla on kolme lasta, mutta nuorin poika kuolee lapsena.

Vuonna 1806 matematiikan suojelija herttua kuoli. Euroopan maat kilpailivat keskenään aloittaakseenkutsu Gauss luoksesi. Vuodesta 1807 viimeisiin päiviinsä Gauss johti laitosta Göttingenin yliopistossa.

Vuonna 1809 matemaatikon ensimmäinen vaimo kuolee, samana vuonna Gauss julkaisee uuden luomuksensa - kirjan nimeltä "Taivaankappaleiden liikkeen paradigma". Tässä työssä esitellyt planeettojen kiertoradan laskentamenetelmät ovat edelleen ajankohtaisia (tosin pienin muutoksin).

Algebran päälause

Saksa kohtasi 1800-luvun alun anarkian ja taantuman tilassa. Nämä vuodet olivat matemaatikolle vaikeita, mutta hän jatkaa elämäänsä. Vuonna 1810 Gauss solmi toisen kerran – Minna Waldeckin kanssa. Tässä liitossa hänellä on vielä kolme lasta: Teresa, Wilhelm ja Eugen. Vuotta 1810 leimasi myös arvostetun palkinnon ja kultamitalin vastaanottaminen.

Gauss jatkaa työtään tähtitieteen ja matematiikan aloilla tutkien yhä enemmän näiden tieteiden tuntemattomia osia. Hänen ensimmäinen julkaisunsa, joka on omistettu algebran peruslauseelle, on vuodelta 1815. Pääidea on tämä: polynomin juurien lukumäärä on suoraan verrannollinen sen asteeseen. Myöhemmin lause sai hieman erilaisen muodon: millä tahansa luvulla potenssiin, joka ei ole yhtä suuri kuin nolla, on a priori vähintään yksi juuri.

Hän todisti sen ensimmäisen kerran jo vuonna 1799, mutta ei ollut tyytyväinen työhönsä, joten julkaisu julkaistiin 16 vuotta myöhemmin muutamilla korjauksilla, lisäyksillä ja laskelmilla.

Ei-euklidinen teoria

Tietojen mukaan vuonna 1818 Gauss rakensi ensimmäisenä perustan ei-euklidiselle geometrialle, jonka lauseet olisivatmahdollista todellisuudessa. Ei-euklidinen geometria on euklidisesta erilainen tieteenala. Euklidisen geometrian pääominaisuus on aksioomien ja lauseiden läsnäolo, jotka eivät vaadi vahvistusta. Euclid esitti elementeissään väitteitä, jotka on hyväksyttävä ilman todisteita, koska niitä ei voi muuttaa. Gauss osoitti ensimmäisenä, ettei Eukleideen teorioita voida aina ottaa ilman perusteluja, koska joissain tapauksissa niillä ei ole vankkaa todistepohjaa, joka täyttäisi kaikki kokeen vaatimukset. Näin syntyi ei-euklidinen geometria. Tietenkin Lobatševski ja Riemann löysivät geometriset perusjärjestelmät, mutta Gaussin menetelmä - matemaatikko, joka voi katsoa syvälle ja löytää totuuden - loi perustan tälle geometrian haaralle.

planeetan matematiikka gauss
planeetan matematiikka gauss

Geodesia

Vuonna 1818 Hannoverin hallitus päättää, että on aika mitata v altakunta, ja tämä tehtävä annettiin Carl Friedrich Gaussille. Matematiikan löydöt eivät päättyneet tähän, vaan saivat vain uuden sävyn. Hän kehittää tehtävän suorittamiseen tarvittavat laskennalliset yhdistelmät. Näitä olivat Gaussin "pienten neliöiden" tekniikka, joka nosti geodesian uudelle tasolle.

Hänen piti tehdä karttoja ja järjestää tutkimuksia alueelta. Tämä antoi hänelle mahdollisuuden hankkia uutta tietoa ja tehdä uusia kokeita, joten vuonna 1821 hän alkoi kirjoittaa geodesiaa käsittelevää työtä. Tämä Gaussin teos julkaistiin vuonna 1827 otsikolla "General Analysis of Rough Planes". Tämä työ perustuisisäisen geometrian väijytyksiä. Matemaatikko uskoi, että pinnalla olevia esineitä oli pidettävä itse pinnan ominaisuuksina kiinnittäen huomiota käyrien pituuteen ja jättäen huomioimatta ympäröivän tilan tiedot. Hieman myöhemmin tätä teoriaa täydennettiin B. Riemannin ja A. Aleksandrovin teoksilla.

Tämän työn ansiosta "Gaussin kaarevuuden" käsite alkoi ilmestyä tieteellisissä piireissä (määrittää tason kaarevuuden arvon tietyssä pisteessä). Differentiaaligeometria aloittaa olemassaolonsa. Ja jotta havaintojen tulokset olisivat luotettavia, Carl Friedrich Gauss (matemaatikko) päättelee uusia menetelmiä arvojen saamiseksi suurella todennäköisyydellä.

Mekaniikka

Vuonna 1824 Gauss otettiin poissaolevana Pietarin tiedeakatemian jäseneksi. Tämä ei ole hänen saavutustensa loppu, hän on edelleen kova matematiikassa ja esittelee uuden löydön: "Gaussin kokonaisluvut". Ne tarkoittavat lukuja, joissa on imaginaari- ja reaaliosa, jotka ovat kokonaislukuja. Itse asiassa Gaussin luvut muistuttavat ominaisuuksiltaan tavallisia kokonaislukuja, mutta näiden pienten erottavien ominaisuuksien avulla voimme todistaa bikvadraattisen vastavuoroisuuden lain.

Hän oli milloin tahansa jäljittelemätön. Gauss - matemaatikko, jonka löydöt ovat niin läheisesti kietoutuneet elämään - teki vuonna 1829 uusia muutoksia jopa mekaniikkaan. Tällä hetkellä hänen pieni teoksensa "Uudesta yleismaailmallisesta mekaniikan periaatteesta" julkaistiin. Siinä Gauss osoittaa, että pienen vaikutuksen periaatetta voidaan perustellusti pitää mekaniikan uudeksi paradigmaksi. Tiedemies väittää, että tämä periaate voi ollakoskee kaikkia mekaanisia järjestelmiä, jotka on kytketty toisiinsa.

Carl Friedrich Gauss löytöjä matematiikasta
Carl Friedrich Gauss löytöjä matematiikasta

Fysiikka

Vuodesta 1831 Gauss alkoi kärsiä vakavasta unettomuudesta. Sairaus ilmeni toisen vaimon kuoleman jälkeen. Hän etsii lohtua uusista tutkimusmatkoista ja tuttavuuksista. Joten hänen kutsunsa ansiosta W. Weber saapui Göttingeniin. Nuoren lahjakkaan ihmisen kanssa Gauss löytää nopeasti yhteisen kielen. He ovat molemmat intohimoisia tieteeseen, ja tiedon jano on tyynnytettävä vaihtamalla parhaita käytäntöjä, arvauksia ja kokemuksia. Nämä harrastajat pääsevät nopeasti töihin ja omistavat aikansa sähkömagnetismin tutkimiseen.

Gauss, matemaatikko, jonka elämäkerralla on suuri tieteellinen arvo, loi vuonna 1832 absoluuttiset yksiköt, joita käytetään edelleen fysiikassa. Hän erotti kolme pääasentoa: aika, paino ja matka (pituus). Tämän löydön ohella vuonna 1833, fyysikko Weberin kanssa tehdyn yhteisen tutkimuksen ansiosta, Gauss onnistui keksimään sähkömagneettisen lennätin.

Vuotta 1839 leimasi toinen essee - "Painovoima- ja hylkimisvoimien yleisestä abiogeneesistä, jotka vaikuttavat suoraan etäisyyteen". Sivuilla kuvataan yksityiskohtaisesti kuuluisa Gaussin laki (tunnetaan myös Gauss-Ostrogradsky-lauseena tai yksinkertaisesti Gaussin lauseena). Tämä laki on yksi sähködynamiikan perussäännöistä. Se määrittelee sähkövirran ja pintavarauksen summan välisen suhteen jaettuna sähkövakiolla.

Samana vuonna Gauss hallitsi venäjän kielen. Hän lähettää kirjeitä Pietariin ja pyytää lähettämään hänetVenäläisiä kirjoja ja aikakauslehtiä, hän halusi erityisesti tutustua teokseen "Kapteenin tytär". Tämä elämäkerran tosiasia todistaa, että Gaussilla oli laskutaidon lisäksi monia muita kiinnostuksen kohteita ja harrastuksia.

gaussin löydöt matematiikassa
gaussin löydöt matematiikassa

Vain mies

Gaussilla ei ollut koskaan kiire julkaista. Hän tarkasti ja tarkasti jokaisen työnsä. Matemaatikolle kaikella oli merkitystä: kaavan oikeellisuudesta tavun tyylikkyyteen ja yksinkertaisuuteen. Hän halusi toistaa, että hänen työnsä on kuin vasta rakennettu talo. Omistajalle näytetään vain työn lopputulos, ei asunnon tontilla aiemmin sijainneen metsän jäänteitä. Sama oli hänen työssään: Gauss oli varma, että kenellekään ei pitäisi näyttää karkeita tutkimuspiirteitä, vain valmiita tietoja, teorioita, kaavoja.

Gauss osoitti aina suurta kiinnostusta tieteisiin, mutta hän oli erityisen kiinnostunut matematiikasta, jota hän piti "kaikkien tieteiden kuningattarena". Ja luonto ei riistänyt häneltä hänen mieltään ja kykyjään. Jopa vanhana hän teki tavan mukaan suurimman osan monimutkaisista laskelmista päässään. Matemaatikko ei koskaan puhunut työstään etukäteen. Kuten jokainen ihminen, hän pelkäsi, etteivät hänen aikalaisensa ymmärtäisi häntä. Yhdessä kirjeessään Karl sanoo, että hän on kyllästynyt aina tasapainottamiseen reunalla: toisa alta hän tukee tiedettä mielellään, mutta toisa alta hän ei halunnut herättää "hornetin pesää". tylsiä."

Gauss vietti koko elämänsä Göttingenissä, vain kerran hän onnistui vierailemaan tieteellisessä konferenssissa Berliinissä. Hän saattoi kaipaaaikaa tehdä tutkimusta, kokeita, laskelmia tai mittauksia, mutta en halunnut kovin paljon luennoida. Hän piti tätä prosessia vain valitettavana välttämättömyytenä, mutta jos hänen joukkoonsa ilmestyi lahjakkaita opiskelijoita, hän ei säästänyt heille aikaa eikä vaivaa ja piti monta vuotta kirjeenvaihtoa, jossa keskusteltiin tärkeistä tieteellisistä asioista.

Carl Friedrich Gauss, matemaatikko, tässä artikkelissa julkaistu valokuva, oli todella hämmästyttävä henkilö. Hän saattoi ylpeillä erinomaisesta tiedosta paitsi matematiikan alalla, vaan oli myös vieraiden kielten "ystävä". Hän puhui sujuvasti latinaa, englantia ja ranskaa ja hallitsi jopa venäjää. Matemaatikko ei lukenut vain tieteellisiä muistelmia, vaan myös tavallista kaunokirjallisuutta. Hän piti erityisesti Dickensin, Swiftin ja W alter Scottin teoksista. Kun hänen nuoremmat poikansa muuttivat Yhdysv altoihin, Gauss kiinnostui amerikkalaisista kirjailijoista. Ajan myötä hänestä tuli riippuvainen tanskalaisista, ruotsalaisista, italialaisista ja espanjalaisista kirjoista. Kaikki matemaatikon teokset on luettava alkuperäisessä muodossa.

Gauss otti hyvin konservatiivisen kannan julkisessa elämässä. Varhaisesta iästä lähtien hän tunsi olevansa riippuvainen vallassa olevista ihmisistä. Jopa silloin, kun yliopistolla alkoi vuonna 1837 protesti kuningasta vastaan, joka leikkasi professorien palkkoja, Karl ei puuttunut asiaan.

gaussin matemaatikko elämäkerta
gaussin matemaatikko elämäkerta

Viime vuodet

Vuonna 1849 Gauss viettää tohtorintutkintonsa 50-vuotispäivää. Tunnetut matemaatikot tulivat hänen luokseen, ja tämä miellytti häntä paljon enemmän kuin toisen palkinnon myöntäminen. Elämänsä viimeisinä vuosina hän oli jo paljon sairas. Carl Gauss. Matemaatikon oli vaikea liikkua, mutta mielen selkeys ja terävyys eivät kärsineet tästä.

Vähän ennen kuolemaansa Gaussin terveys heikkeni. Lääkärit diagnosoivat sydänsairauden ja hermoston jännityksen. Lääkkeet eivät juurikaan auttaneet.

Matemaatiko Gauss kuoli 23. helmikuuta 1855 78-vuotiaana. Kuuluisa tiedemies haudattiin Göttingeniin ja hänen viimeisen tahtonsa mukaan hautakiveen kaiverrettiin säännöllinen seitsemäntoista kulmio. Myöhemmin hänen muotokuvansa painetaan postimerkkeihin ja seteleihin, maa muistaa ikuisesti parhaan ajattelijansa.

Tämä oli Carl Friedrich Gauss - outo, älykäs ja innostunut. Ja jos he kysyvät, mikä on matemaatikko Gaussin planeetan nimi, voit vastata hitaasti: "Laskut!". Hänhän omisti koko elämänsä heille.

Suositeltava: