Stor matematiker Gauss: biografi, foton, upptäckter

Innehållsförteckning:

Stor matematiker Gauss: biografi, foton, upptäckter
Stor matematiker Gauss: biografi, foton, upptäckter
Anonim

Matematiker Gauss var en reserverad person. Eric Temple Bell, som studerade hans biografi, tror att om Gauss hade publicerat all sin forskning och upptäckter i sin helhet och i tid, skulle ytterligare ett halvdussin matematiker ha kunnat bli kända. Och så var de tvungna att spendera lejonparten av tiden för att ta reda på hur forskaren fick den eller den informationen. Trots allt publicerade han sällan metoder, han var alltid bara intresserad av resultatet. En enastående matematiker, en främmande man och en oefterhärmlig personlighet - detta är allt Carl Friedrich Gauss.

matematiker gauss
matematiker gauss

Tidiga år

Den blivande matematikern Gauss föddes 1777-04-30. Detta är naturligtvis ett märkligt fenomen, men framstående människor föds oftast i fattiga familjer. Så blev det den här gången också. Hans farfar var en vanlig bonde, och hans far arbetade i hertigdömet Brunswick som trädgårdsmästare, murare eller rörmokare. Föräldrar fick reda på att deras barn var ett underbarn när barnet var två år gamm alt. Ett år senare kan Carl redan räkna, skriva och läsa.

I skolan märkte hans lärare hans förmågor när han gav uppgiften att beräkna summan av siffror från 1 till 100. Gauss lyckades snabbt förstå att alla extrema tal ipar är 101, och på några sekunder löste han denna ekvation genom att multiplicera 101 med 50.

Den unga matematikern hade otroligt tur med läraren. Han hjälpte honom i allt, till och med lobbat för att ett stipendium skulle betalas ut till nybörjartalangen. Med hennes hjälp lyckades Karl ta examen från college (1795).

Studentår

Efter college studerar Gauss vid universitetet i Göttingen. Biografer betecknar denna period av livet som den mest fruktbara. Vid denna tidpunkt lyckades han bevisa att det är möjligt att rita en vanlig sjuttonsidig triangel med bara en kompass. Han försäkrar att det är möjligt att rita inte bara en sjutton, utan även andra vanliga polygoner, med hjälp av bara en kompass och en linjal.

På universitetet börjar Gauss föra en speciell anteckningsbok, där han skriver in alla anteckningar som rör hans forskning. De flesta av dem var dolda för allmänhetens ögon. Till vänner upprepade han alltid att han inte kunde publicera en studie eller en formel som han inte var 100% säker på. Av denna anledning upptäcktes de flesta av hans idéer av andra matematiker 30 år senare.

gauss matematik
gauss matematik

Aritmetisk forskning

Efter att ha tagit examen från universitetet slutförde matematikern Gauss sitt enastående arbete "Arithmetical Investigations" (1798), men det publicerades bara två år senare.

Detta omfattande arbete avgjorde den fortsatta utvecklingen av matematik (i synnerhet algebra och högre aritmetik). Huvuddelen av arbetet är inriktat på att beskriva abiogenes av kvadratiska former. Biografer hävdar att det var från honomGauss upptäckter inom matematiken börjar. Han var trots allt den första matematikern som lyckades räkna ut bråk och översätta dem till funktioner.

Också i boken kan du hitta hela paradigmet för likheterna med att dela cirkeln. Gauss tillämpade skickligt denna teori och försökte lösa problemet med att spåra polygoner med linjal och kompass. För att bevisa denna sannolikhet introducerar Carl Gauss (matematiker) en serie tal, som kallas Gauss-tal (3, 5, 17, 257, 65337). Det betyder att du med hjälp av enkla pappersvaror kan bygga en 3-gon, 5-gon, 17-gon, etc. Men det kommer inte att fungera att bygga en 7-gon, eftersom 7 inte är ett "Gauss-nummer". Matematikern hänvisar också till "hans" siffror två, som multiplicerat med valfri potens i hans talserie (23, 25, etc.)

Detta resultat kan kallas "ren existenssats". Som nämndes inledningsvis gillade Gauss att publicera sina slutresultat, men han specificerade aldrig metoderna. Det är samma sak i det här fallet: matematikern hävdar att det är fullt möjligt att bygga en vanlig polygon, men han anger inte exakt hur det ska göras.

Astronomin och vetenskapernas drottning

1799 får Karl Gauss (matematiker) titeln Privatdozent vid Braunschwein University. Två år senare får han en plats vid Sankt Petersburgs vetenskapsakademi, där han agerar korrespondent. Han fortsätter fortfarande att studera t alteori, men hans intressekrets utökas efter upptäckten av en liten planet. Gauss försöker ta reda på och peka ut hennes exakta plats. Många undrar vad planeten kallades av beräkningarGauss matematik. Men få människor vet att Ceres inte är den enda planeten forskaren har arbetat med.

År 1801 upptäcktes en ny himlakropp för första gången. Det hände oväntat och plötsligt, lika plötsligt gick planeten förlorad. Gauss försökte hitta det med matematiska metoder, och konstigt nog var det precis där forskaren angav.

Forskaren har varit engagerad i astronomi i mer än två decennier. Gauss metod (matematiken, som äger många upptäckter) för att bestämma omloppsbanan med hjälp av tre observationer vinner världsberömdhet. Tre observationer - det här är platsen där planeten ligger vid olika tidpunkter. Med hjälp av dessa indikatorer hittades Ceres igen. På exakt samma sätt upptäcktes en annan planet. Sedan 1802, när man frågade namnet på planeten som upptäcktes av matematikern Gauss, kunde man svara: "Pallas". Om man tittar lite framåt är det värt att notera att 1923 fick en stor asteroid som kretsade runt Mars sitt namn efter en berömd matematiker. Gaussia, eller asteroid 1001, är matematiker Gauss officiellt erkända planet.

karl gauss matematiker
karl gauss matematiker

Detta var de första studierna inom astronomiområdet. Kanske var kontemplationen av stjärnhimlen anledningen till att en person, fascinerad av siffror, bestämmer sig för att bilda familj. 1805 gifter han sig med Johanna Ostgof. I denna förening har paret tre barn, men den yngsta sonen dör i spädbarnsåldern.

År 1806 dog hertigen som var nedlåtande för matematik. Europeiska länder tävlade med varandra till att börjabjud in Gauss till din plats. Från 1807 till sina sista dagar ledde Gauss avdelningen vid universitetet i Göttingen.

År 1809 dör den första frun till en matematiker, samma år ger Gauss ut sin nya skapelse - en bok som heter "The Paradigm of the Movement of Celestial Bodies". Metoderna för att beräkna planeternas banor, som beskrivs i detta arbete, är fortfarande relevanta idag (om än med mindre ändringar).

Algebras huvudsats

Tyskland mötte början av 1800-talet i ett tillstånd av anarki och förfall. Dessa år var svåra för matematikern, men han lever vidare. 1810 knöt Gauss knuten för andra gången – med Minna Waldeck. I detta förbund har han ytterligare tre barn: Teresa, Wilhelm och Eugen. Dessutom präglades 1810 av mottagandet av en prestigefylld utmärkelse och en guldmedalj.

Gauss fortsätter sitt arbete inom områdena astronomi och matematik och utforskar fler och fler okända komponenter i dessa vetenskaper. Hans första publikation, ägnad åt algebras grundläggande teorem, går tillbaka till 1815. Huvudtanken är denna: antalet rötter i ett polynom är direkt proportionellt mot dess grad. Senare fick påståendet en något annorlunda form: vilket tal som helst i en potens som inte är lika med noll a priori har minst en rot.

Han bevisade det för första gången redan 1799, men var inte nöjd med sitt arbete, så publikationen publicerades 16 år senare, med några korrigeringar, tillägg och beräkningar.

Icke-euklidisk teori

Enligt uppgifterna var Gauss 1818 den första som konstruerade en bas för icke-euklidisk geometri, vars satser skulle varamöjligt i verkligheten. Icke-euklidisk geometri är ett vetenskapsområde som skiljer sig från euklidisk. Huvuddraget i euklidisk geometri är närvaron av axiom och satser som inte kräver bekräftelse. I sina Elements gjorde Euklid uttalanden som måste accepteras utan bevis, eftersom de inte kan ändras. Gauss var den förste som bevisade att Euklids teorier inte alltid kan tas utan motivering, eftersom de i vissa fall inte har en solid evidensbas som uppfyller alla krav i experimentet. Så här uppträdde icke-euklidisk geometri. Naturligtvis upptäcktes de grundläggande geometriska systemen av Lobachevsky och Riemann, men Gauss metod – en matematiker som kan leta djupt och hitta sanningen – lade grunden för denna gren av geometrin.

planet matematik gauss
planet matematik gauss

Geodesi

År 1818 beslutade regeringen i Hannover att det är dags att mäta kungariket, och denna uppgift gavs till Carl Friedrich Gauss. Upptäckter i matematik slutade inte där, utan fick bara en ny nyans. Han utvecklar de beräkningskombinationer som krävs för att slutföra uppgiften. Dessa inkluderade den Gaussiska "små kvadrater"-tekniken, som tog geodesin till en ny nivå.

Han var tvungen att göra kartor och organisera undersökningar av området. Detta gjorde det möjligt för honom att skaffa sig ny kunskap och sätta upp nya experiment, så 1821 började han skriva ett verk om geodesi. Detta verk av Gauss publicerades 1827 under titeln "General Analysis of Rough Planes". Detta arbete byggde påbakhåll av inre geometri läggs. Matematikern trodde att det var nödvändigt att betrakta föremål som finns på ytan som egenskaper hos själva ytan, uppmärksamma kurvornas längd, samtidigt som man ignorerar data från det omgivande utrymmet. Något senare kompletterades denna teori med verk av B. Riemann och A. Alexandrov.

Tack vare detta arbete började begreppet "Gaussisk krökning" dyka upp i vetenskapliga kretsar (bestämmer måttet på ett plans krökning vid en viss punkt). Differentialgeometrin börjar sin existens. Och för att göra resultaten av observationer tillförlitliga, härleder Carl Friedrich Gauss (matematiker) nya metoder för att erhålla värden med hög sannolikhet.

Mekanik

År 1824 inkluderades Gauss i frånvaro i medlemskapet i St. Petersburgs vetenskapsakademi. Detta är inte slutet på hans prestationer, han är fortfarande hård på matematik och presenterar en ny upptäckt: "Gaussiska heltal". De menar tal som har en imaginär och reell del, som är heltal. Faktum är att Gaussiska tal liknar vanliga heltal i sina egenskaper, men dessa små särskiljande egenskaper tillåter oss att bevisa den biquadratiska ömsesidighetslagen.

När som helst var han oefterhärmlig. Gauss - en matematiker vars upptäckter är så nära sammanflätade med livet - gjorde 1829 nya justeringar även i mekaniken. Vid den här tiden publicerades hans lilla verk "Om en ny universell princip om mekanik". I den bevisar Gauss att principen om liten påverkan med rätta kan betraktas som ett nytt paradigm för mekanik. Forskaren hävdar att denna princip kan varagäller alla mekaniska system som är sammankopplade.

Carl Friedrich Gauss upptäckter i matematik
Carl Friedrich Gauss upptäckter i matematik

Fysik

Från 1831 började Gauss lida av svår sömnlöshet. Sjukdomen manifesterade sig efter den andra hustruns död. Han söker tröst i nya upptäckter och bekantskaper. Så tack vare sin inbjudan kom W. Weber till Göttingen. Med en ung begåvad person hittar Gauss snabbt ett gemensamt språk. De brinner båda för vetenskap, och kunskapstörsten måste stillas genom att utbyta sina bästa metoder, gissningar och erfarenheter. Dessa entusiaster kommer snabbt till jobbet och ägnar sin tid åt studiet av elektromagnetism.

Gauss, en matematiker vars biografi är av stort vetenskapligt värde, skapade absoluta enheter 1832, som fortfarande används inom fysiken idag. Han pekade ut tre huvudpositioner: tid, vikt och avstånd (längd). Tillsammans med denna upptäckt, 1833, tack vare gemensam forskning med fysikern Weber, lyckades Gauss uppfinna den elektromagnetiska telegrafen.

1839 präglades av utgivningen av en annan uppsats - "Om den allmänna abiogenesen av tyngdkrafterna och repulsionen, som verkar i direkt proportion till avståndet." Sidorna beskriver i detalj den berömda Gauss-lagen (även känd som Gauss-Ostrogradsky-satsen, eller helt enkelt Gauss-satsen). Denna lag är en av de grundläggande inom elektrodynamiken. Den definierar förhållandet mellan elektriskt flöde och summan av ytladdningen, dividerat med den elektriska konstanten.

Samma år behärskade Gauss det ryska språket. Han skickar brev till Sankt Petersburg med en begäran om att få skicka honomRyska böcker och tidskrifter, han ville särskilt bekanta sig med verket "Kaptens dotter". Detta faktum i biografin bevisar att Gauss, förutom förmågan att räkna, hade många andra intressen och hobbies.

upptäckter av gauss i matematik
upptäckter av gauss i matematik

Bara en man

Gauss hade aldrig bråttom att publicera. Han kontrollerade noggrant och noggrant vart och ett av hans verk. För en matematiker spelade allt roll: från formelns riktighet till stavelsens elegans och enkelhet. Han upprepade gärna att hans verk är som ett nybyggt hus. Ägaren visas endast slutresultatet av arbetet och inte resterna av den skog som tidigare låg på bostadsplatsen. Det var samma sak med hans arbete: Gauss var säker på att ingen skulle få se grova forskningslinjer, bara färdiga data, teorier, formler.

Gauss visade alltid ett stort intresse för vetenskaperna, men han var särskilt intresserad av matematik, som han ansåg "drottningen av alla vetenskaper." Och naturen berövade honom inte hans sinne och talanger. Redan på äldre dagar gjorde han enligt sedvänja de flesta av de komplexa beräkningarna i huvudet. Matematikern talade aldrig om sitt arbete i förväg. Som varje person var han rädd att hans samtida inte skulle förstå honom. I ett av sina brev säger Karl att han är trött på att alltid balansera på kanten: å ena sidan kommer han att stödja vetenskapen med nöje, men å andra sidan ville han inte röra upp ett "bålgetingbo av trista."

Gauss tillbringade hela sitt liv i Göttingen, bara en gång lyckades han besöka en vetenskaplig konferens i Berlin. Han kunde längtatid att genomföra forskning, experiment, beräkningar eller mätningar, men gillade inte att föreläsa särskilt mycket. Han ansåg att denna process endast var en olycklig nödvändighet, men om begåvade studenter dök upp i hans grupp, sparade han varken tid eller ansträngning för dem och förde under många år en korrespondens som diskuterade viktiga vetenskapliga frågor.

Carl Friedrich Gauss, matematiker, foto publicerad i den här artikeln, var en verkligt fantastisk person. Han kunde skryta med enastående kunskap inte bara inom matematikområdet, utan var också "vän" med främmande språk. Han var flytande i latin, engelska och franska och behärskade till och med ryska. Matematikern läste inte bara vetenskapliga memoarer, utan också vanlig skönlitteratur. Han gillade särskilt verk av Dickens, Swift och W alter Scott. Efter att hans yngre söner emigrerade till USA blev Gauss intresserad av amerikanska författare. Med tiden blev han beroende av danska, svenska, italienska och spanska böcker. Alla matematikers verk måste läsas i originalet.

Gauss tog en mycket konservativ position i det offentliga livet. Redan tidigt kände han sig beroende av makthavare. Inte ens när en protest inleddes vid universitetet 1837 mot kungen, som sänkte professorernas löner, ingrep inte Karl.

gauss matematiker biografi
gauss matematiker biografi

De senaste åren

År 1849 firar Gauss 50-årsdagen av sin doktorsexamen. Kända matematiker kom för att besöka honom, och detta gladde honom mycket mer än tilldelningen av en annan utmärkelse. De sista åren av sitt liv var han redan mycket sjuk. Carl Gauss. Det var svårt för matematikern att röra sig, men sinnets klarhet och skärpa led inte av detta.

Kort före hans död försämrades Gauss hälsa. Läkare diagnostiserade hjärtsjukdom och nervös påfrestning. Mediciner hjälpte lite.

Matematikern Gauss dog den 23 februari 1855, vid en ålder av sjuttioåtta. Den berömde vetenskapsmannen begravdes i Göttingen och enligt hans sista testamente var en vanlig sjuttonagon ingraverad på gravstenen. Senare kommer hans porträtt att tryckas på frimärken och sedlar, landet kommer för alltid att minnas sin bästa tänkare.

Det här var Carl Friedrich Gauss - konstigt, smart och entusiastisk. Och om de frågar vad matematikern Gauss planet heter, kan du sakta svara: "Beräkningar!", Han ägnade trots allt hela sitt liv åt dem.

Rekommenderad: