Ahli matematik hebat Gauss: biografi, foto, penemuan

Isi kandungan:

Ahli matematik hebat Gauss: biografi, foto, penemuan
Ahli matematik hebat Gauss: biografi, foto, penemuan
Anonim

Ahli Matematik Gauss ialah seorang yang pendiam. Eric Temple Bell, yang mengkaji biografinya, percaya bahawa jika Gauss telah menerbitkan semua penyelidikan dan penemuannya secara lengkap dan tepat pada masanya, setengah dozen lagi ahli matematik boleh menjadi terkenal. Oleh itu, mereka terpaksa menghabiskan sebahagian besar masa untuk mengetahui bagaimana saintis menerima data ini atau itu. Lagipun, dia jarang menerbitkan kaedah, dia sentiasa berminat hanya dengan hasilnya. Seorang ahli matematik yang cemerlang, lelaki pelik dan personaliti yang tiada tandingan - ini semua Carl Friedrich Gauss.

ahli matematik gauss
ahli matematik gauss

Tahun-tahun awal

Ahli matematik masa depan Gauss dilahirkan pada 1777-04-30. Sudah tentu, ini adalah fenomena yang aneh, tetapi orang yang cemerlang selalunya dilahirkan dalam keluarga miskin. Itulah yang berlaku kali ini juga. Datuknya adalah seorang petani biasa, dan bapanya bekerja di Duchy of Brunswick sebagai tukang kebun, tukang batu atau tukang paip. Ibu bapa mendapat tahu bahawa anak mereka adalah anak ajaib ketika bayi itu berusia dua tahun. Setahun kemudian, Carl sudah boleh mengira, menulis dan membaca.

Di sekolah, gurunya menyedari kebolehannya apabila dia memberikan tugas untuk mengira jumlah nombor dari 1 hingga 100. Gauss dengan cepat berjaya memahami bahawa semua nombor ekstrem dalampasangan ialah 101, dan dalam beberapa saat dia menyelesaikan persamaan ini dengan mendarab 101 dengan 50.

Ahli matematik muda itu amat bertuah dengan guru itu. Dia membantunya dalam segala hal, malah melobi agar biasiswa dibayar kepada bakat permulaan. Dengan bantuannya, Karl berjaya menamatkan pengajian dari kolej (1795).

Tahun pelajar

Selepas kolej, Gauss belajar di Universiti Göttingen. Ahli biografi menetapkan tempoh kehidupan ini sebagai yang paling bermanfaat. Pada masa ini, dia berjaya membuktikan bahawa adalah mungkin untuk melukis segitiga biasa tujuh belas sisi hanya menggunakan kompas. Dia memberi jaminan bahawa adalah mungkin untuk melukis bukan sahaja tujuh belas, tetapi juga poligon sekata lain, hanya menggunakan kompas dan pembaris.

Di universiti, Gauss mula menyimpan buku nota khas, di mana dia memasukkan semua nota yang berkaitan dengan penyelidikannya. Kebanyakannya disembunyikan daripada pandangan umum. Kepada rakan-rakan, dia selalu mengulangi bahawa dia tidak boleh menerbitkan kajian atau formula yang dia tidak pasti 100%. Atas sebab ini, kebanyakan ideanya ditemui oleh ahli matematik lain 30 tahun kemudian.

matematik gauss
matematik gauss

Penyelidikan Aritmetik

Selepas menamatkan pengajian di universiti, ahli matematik Gauss menyelesaikan kerja cemerlangnya "Penyiasatan Aritmetik" (1798), tetapi ia diterbitkan hanya dua tahun kemudian.

Kerja yang meluas ini menentukan perkembangan selanjutnya dalam matematik (khususnya, algebra dan aritmetik yang lebih tinggi). Bahagian utama kerja tertumpu pada menerangkan abiogenesis bentuk kuadratik. Ahli biografi mendakwa bahawa ia adalah daripadanyaPenemuan Gauss dalam matematik bermula. Lagipun, dia adalah ahli matematik pertama yang berjaya mengira pecahan dan menterjemahkannya kepada fungsi.

Juga dalam buku anda boleh menemui paradigma lengkap kesamaan membahagikan bulatan. Gauss mahir menggunakan teori ini, cuba menyelesaikan masalah mengesan poligon dengan pembaris dan kompas. Membuktikan kebarangkalian ini, Carl Gauss (ahli matematik) memperkenalkan satu siri nombor, yang dipanggil nombor Gauss (3, 5, 17, 257, 65337). Ini bermakna dengan bantuan item alat tulis mudah, anda boleh membina 3-gon, 5-gon, 17-gon, dsb. Tetapi ia tidak akan berfungsi untuk membina 7-gon, kerana 7 bukan "nombor Gauss". Ahli matematik juga merujuk kepada nombor dua "nya", yang didarab dengan sebarang kuasa siri nombornya (23, 25, dsb.)

Hasil ini boleh dipanggil "teorem kewujudan tulen". Seperti yang dinyatakan pada awalnya, Gauss suka menerbitkan keputusan terakhirnya, tetapi dia tidak pernah menyatakan kaedahnya. Ia adalah sama dalam kes ini: ahli matematik mendakwa bahawa adalah mustahil untuk membina poligon biasa, tetapi dia tidak menyatakan dengan tepat cara melakukannya.

Astronomi dan ratu sains

pada tahun 1799, Karl Gauss (ahli matematik) menerima gelaran Privatdozent di Universiti Braunschwein. Dua tahun kemudian, dia diberi tempat di Akademi Sains St. Petersburg, di mana dia bertindak sebagai wartawan. Dia masih terus belajar teori nombor, tetapi kalangan minatnya berkembang selepas penemuan sebuah planet kecil. Gauss cuba mencari tahu dan menentukan lokasi sebenar beliau. Ramai yang tertanya-tanya apakah nama planet itu melalui pengiraanmatematik Gauss. Walau bagaimanapun, beberapa orang tahu bahawa Ceres bukanlah satu-satunya planet yang pernah diusahakan oleh saintis itu.

Pada tahun 1801, sebuah badan angkasa baharu ditemui buat kali pertama. Ia berlaku tanpa diduga dan tiba-tiba, sama seperti tiba-tiba planet itu hilang. Gauss cuba mencarinya menggunakan kaedah matematik, dan, anehnya, ia betul-betul di tempat yang ditunjukkan oleh saintis.

Saintis itu telah terlibat dalam astronomi selama lebih daripada dua dekad. Kaedah Gauss (matematik, yang memiliki banyak penemuan) untuk menentukan orbit menggunakan tiga pemerhatian semakin terkenal di seluruh dunia. Tiga pemerhatian - ini adalah tempat di mana planet ini terletak pada masa yang berbeza. Dengan bantuan penunjuk ini, Ceres sekali lagi ditemui. Dengan cara yang sama, planet lain ditemui. Sejak 1802, apabila ditanya nama planet yang ditemui oleh ahli matematik Gauss, seseorang boleh menjawab: "Pallas". Melihat ke hadapan sedikit, perlu diperhatikan bahawa pada tahun 1923 sebuah asteroid besar yang mengorbit Marikh dinamakan sempena ahli matematik terkenal. Gaussia, atau asteroid 1001, ialah planet yang diiktiraf secara rasmi oleh Ahli Matematik Gauss.

karl gauss ahli matematik
karl gauss ahli matematik

Ini adalah kajian pertama dalam bidang astronomi. Mungkin renungan langit berbintang adalah sebab seseorang, yang terpesona dengan nombor, memutuskan untuk memulakan keluarga. Pada tahun 1805 dia berkahwin dengan Johanna Ostgof. Dalam penyatuan ini, pasangan itu mempunyai tiga orang anak, tetapi anak bongsu meninggal dunia ketika masih bayi.

Pada tahun 1806, duke yang melindungi matematik meninggal dunia. Negara-negara Eropah bersaing antara satu sama lain untuk bermulajemput Gauss ke tempat anda. Dari 1807 hingga hari terakhirnya, Gauss mengetuai jabatan di Universiti Göttingen.

Pada tahun 1809, isteri pertama seorang ahli matematik meninggal dunia, pada tahun yang sama Gauss menerbitkan ciptaan barunya - sebuah buku yang dipanggil "Paradigma Pergerakan Badan Langit". Kaedah untuk mengira orbit planet, yang digariskan dalam karya ini, masih relevan hari ini (walaupun dengan pindaan kecil).

Teorem utama algebra

Jerman bertemu awal abad ke-19 dalam keadaan anarki dan kemerosotan. Tahun-tahun ini adalah sukar untuk ahli matematik, tetapi dia terus hidup. Pada tahun 1810, Gauss mengikat tali pertunangan buat kali kedua - dengan Minna Waldeck. Dalam kesatuan ini, dia mempunyai tiga lagi anak: Teresa, Wilhelm dan Eugen. Selain itu, 1810 ditandai dengan penerimaan anugerah berprestij dan pingat emas.

Gauss meneruskan kerjanya dalam bidang astronomi dan matematik, meneroka lebih banyak komponen sains ini yang tidak diketahui. Penerbitan pertamanya, yang ditujukan kepada teorem asas algebra, bermula pada tahun 1815. Idea utama ialah ini: bilangan punca polinomial adalah berkadar terus dengan darjahnya. Kemudian, pernyataan itu mengambil bentuk yang sedikit berbeza: sebarang nombor kepada kuasa yang tidak sama dengan sifar a priori mempunyai sekurang-kurangnya satu punca.

Dia membuktikannya buat kali pertama pada tahun 1799, tetapi tidak berpuas hati dengan hasil kerjanya, jadi penerbitan itu diterbitkan 16 tahun kemudian, dengan beberapa pembetulan, penambahan dan pengiraan.

Teori Bukan Euclidean

Menurut data, pada tahun 1818 Gauss adalah orang pertama yang membina asas untuk geometri bukan Euclidean, yang teoremnya ialahmungkin dalam realiti. Geometri bukan Euclidean ialah bidang sains yang berbeza daripada Euclidean. Ciri utama geometri Euclidean ialah kehadiran aksiom dan teorem yang tidak memerlukan pengesahan. Dalam Elemennya, Euclid membuat kenyataan yang mesti diterima tanpa bukti, kerana ia tidak boleh diubah. Gauss adalah orang pertama yang membuktikan bahawa teori Euclid tidak boleh selalu diambil tanpa alasan, kerana dalam kes tertentu ia tidak mempunyai asas bukti kukuh yang memenuhi semua keperluan eksperimen. Ini adalah bagaimana geometri bukan Euclidean muncul. Sudah tentu, sistem geometri asas ditemui oleh Lobachevsky dan Riemann, tetapi kaedah Gauss - seorang ahli matematik yang boleh melihat secara mendalam dan mencari kebenaran - meletakkan asas bagi cabang geometri ini.

planet matematik gauss
planet matematik gauss

Geodesy

Pada tahun 1818, kerajaan Hanover memutuskan bahawa sudah tiba masanya untuk mengukur kerajaan, dan tugas ini diberikan kepada Carl Friedrich Gauss. Penemuan dalam matematik tidak berakhir di sana, tetapi hanya memperoleh naungan baru. Dia membangunkan kombinasi pengiraan yang diperlukan untuk menyelesaikan tugas. Ini termasuk teknik "petak kecil" Gaussian, yang membawa geodesi ke tahap baharu.

Dia terpaksa membuat peta dan mengatur tinjauan kawasan itu. Ini membolehkannya memperoleh pengetahuan baru dan menubuhkan eksperimen baru, jadi pada tahun 1821 dia mula menulis karya tentang geodesi. Karya Gauss ini diterbitkan pada tahun 1827 di bawah tajuk "Analisis Umum Pesawat Kasar". Kerja ini berdasarkanserangan hendap geometri dalaman diletakkan. Ahli matematik percaya bahawa adalah perlu untuk menganggap objek yang berada di permukaan sebagai sifat permukaan itu sendiri, memberi perhatian kepada panjang lengkung, sambil mengabaikan data ruang sekeliling. Tidak lama kemudian, teori ini telah ditambah dengan karya B. Riemann dan A. Alexandrov.

Terima kasih kepada kerja ini, konsep "kelengkungan Gaussian" mula muncul dalam kalangan saintifik (menentukan ukuran kelengkungan satah pada titik tertentu). Geometri pembezaan memulakan kewujudannya. Dan untuk menjadikan hasil pemerhatian boleh dipercayai, Carl Friedrich Gauss (ahli matematik) menyimpulkan kaedah baharu untuk mendapatkan nilai dengan tahap kebarangkalian yang tinggi.

Mekanik

Pada tahun 1824, Gauss telah dimasukkan tanpa kehadiran ke dalam keahlian Akademi Sains St. Petersburg. Ini bukan penamat pencapaiannya, dia masih gigih dalam matematik dan membentangkan penemuan baru: "integer Gaussian". Ia bermaksud nombor yang mempunyai bahagian khayalan dan nyata, iaitu integer. Sebenarnya, nombor Gaussian menyerupai integer biasa dalam sifatnya, tetapi ciri-ciri kecil yang membezakan itu membolehkan kita membuktikan undang-undang timbal balik dwikuadrat.

Pada bila-bila masa dia tidak dapat ditiru. Gauss - seorang ahli matematik yang penemuannya sangat berkait rapat dengan kehidupan - pada tahun 1829 membuat pelarasan baru walaupun kepada mekanik. Pada masa ini, karya kecilnya "On a new universal principle of mechanics" telah diterbitkan. Di dalamnya, Gauss membuktikan bahawa prinsip impak kecil boleh dianggap sebagai paradigma baru mekanik. Ahli sains mendakwa bahawa prinsip ini bolehterpakai pada semua sistem mekanikal yang saling bersambung.

Penemuan Carl Friedrich Gauss dalam matematik
Penemuan Carl Friedrich Gauss dalam matematik

Fizik

Dari tahun 1831, Gauss mula mengalami insomnia yang teruk. Penyakit ini muncul selepas kematian isteri kedua. Dia mencari ketenangan dalam penerokaan dan kenalan baru. Jadi, terima kasih kepada jemputannya, W. Weber datang ke Göttingen. Dengan orang muda yang berbakat, Gauss cepat mencari bahasa yang sama. Mereka berdua meminati sains, dan kehausan untuk ilmu perlu diredakan dengan bertukar-tukar amalan, tekaan dan pengalaman terbaik mereka. Penggemar ini dengan cepat mula bekerja, menumpukan masa mereka untuk mengkaji elektromagnetisme.

Gauss, seorang ahli matematik yang biografinya mempunyai nilai saintifik yang besar, mencipta unit mutlak pada tahun 1832, yang masih digunakan dalam fizik hari ini. Beliau memilih tiga kedudukan utama: masa, berat dan jarak (panjang). Seiring dengan penemuan ini, pada tahun 1833, berkat penyelidikan bersama dengan ahli fizik Weber, Gauss berjaya mencipta telegraf elektromagnet.

1839 ditandai dengan keluaran esei lain - "Mengenai abiogenesis umum daya graviti dan tolakan, yang bertindak secara berkadar terus dengan jarak." Halaman tersebut menerangkan secara terperinci undang-undang Gauss yang terkenal (juga dikenali sebagai teorem Gauss-Ostrogradsky, atau ringkasnya teorem Gauss). Undang-undang ini adalah salah satu asas dalam elektrodinamik. Ia mentakrifkan hubungan antara aliran elektrik dan jumlah cas permukaan, dibahagikan dengan pemalar elektrik.

Pada tahun yang sama, Gauss menguasai bahasa Rusia. Dia menghantar surat ke St. Petersburg dengan permintaan untuk menghantarnyaBuku dan majalah Rusia, dia terutama ingin berkenalan dengan karya "Putri Kapten". Fakta biografi ini membuktikan bahawa, sebagai tambahan kepada kebolehan mengira, Gauss mempunyai banyak minat dan hobi lain.

penemuan gauss dalam matematik
penemuan gauss dalam matematik

Hanya seorang lelaki

Gauss tidak pernah tergesa-gesa untuk menerbitkan. Dia dengan teliti dan teliti memeriksa setiap kerjanya. Bagi seorang ahli matematik, segala-galanya penting: daripada ketepatan formula kepada keanggunan dan kesederhanaan suku kata. Dia suka mengulangi bahawa kerjanya seperti rumah yang baru dibina. Pemilik hanya ditunjukkan hasil akhir kerja, dan bukan sisa-sisa hutan yang pernah berada di tapak kediaman. Begitu juga dengan karyanya: Gauss yakin bahawa tiada siapa yang patut ditunjukkan garis kasar penyelidikan, hanya data siap sedia, teori, formula.

Gauss sentiasa menunjukkan minat yang mendalam dalam sains, tetapi dia amat berminat dalam matematik, yang dia anggap sebagai "ratu segala sains." Dan alam semula jadi tidak menghalangnya daripada fikiran dan bakatnya. Walaupun dalam usia tuanya, dia, mengikut adat, melakukan kebanyakan pengiraan yang rumit di kepalanya. Ahli matematik itu tidak pernah bercakap tentang kerjanya terlebih dahulu. Seperti setiap orang, dia takut bahawa orang sezamannya tidak akan memahaminya. Dalam salah satu suratnya, Karl mengatakan bahawa dia bosan untuk sentiasa mengimbangi di tepi: di satu pihak, dia akan menyokong sains dengan senang hati, tetapi, sebaliknya, dia tidak mahu membangkitkan "sarang lebah yang membosankan."

Gauss menghabiskan seluruh hidupnya di Göttingen, hanya sekali dia berjaya melawat persidangan saintifik di Berlin. Dia boleh lamamasa untuk menjalankan penyelidikan, eksperimen, pengiraan atau pengukuran, tetapi tidak suka bersyarah. Dia menganggap proses ini hanya satu keperluan yang malang, tetapi jika pelajar berbakat muncul dalam kumpulannya, dia tidak meluangkan masa mahupun usaha untuk mereka dan selama bertahun-tahun mengekalkan surat-menyurat membincangkan isu-isu saintifik yang penting.

Carl Friedrich Gauss, ahli matematik, gambar yang disiarkan dalam artikel ini, adalah seorang yang sangat mengagumkan. Dia boleh berbangga dengan pengetahuan yang luar biasa bukan sahaja dalam bidang matematik, tetapi juga "berkawan" dengan bahasa asing. Dia fasih berbahasa Latin, Inggeris dan Perancis, malah menguasai bahasa Rusia. Ahli matematik membaca bukan sahaja memoir saintifik, tetapi juga fiksyen biasa. Dia sangat menyukai karya Dickens, Swift dan W alter Scott. Selepas anak lelakinya yang lebih muda berhijrah ke AS, Gauss mula berminat dengan penulis Amerika. Lama kelamaan, dia menjadi ketagih dengan buku Denmark, Sweden, Itali dan Sepanyol. Semua karya ahli matematik mesti dibaca dalam bentuk asal.

Gauss mengambil kedudukan yang sangat konservatif dalam kehidupan awam. Sejak kecil, dia berasa bergantung kepada orang yang berkuasa. Walaupun ketika protes bermula di universiti pada tahun 1837 terhadap raja, yang memotong gaji profesor, Karl tidak campur tangan.

biografi ahli matematik gauss
biografi ahli matematik gauss

Tahun kebelakangan ini

Pada tahun 1849, Gauss menyambut ulang tahun ke-50 kedoktorannya. Ahli matematik terkenal datang melawatnya, dan ini menggembirakannya lebih daripada tugasan anugerah lain. Pada tahun-tahun terakhir hidupnya, dia sudah banyak sakit. Carl Gauss. Sukar bagi ahli matematik untuk bergerak, tetapi kejernihan dan ketajaman minda tidak mengalaminya.

Sejurus sebelum kematiannya, kesihatan Gauss merosot. Doktor mendiagnosis penyakit jantung dan ketegangan saraf. Ubat tidak banyak membantu.

Ahli matematik Gauss meninggal dunia pada 23 Februari 1855, pada usia tujuh puluh lapan tahun. Saintis terkenal itu telah dikebumikan di Göttingen dan, mengikut wasiat terakhirnya, tujuh belas tahun biasa diukir pada batu nisan. Kemudian, potretnya akan dicetak pada setem pos dan wang kertas, negara akan sentiasa mengingati pemikir terbaiknya.

Ini adalah Carl Friedrich Gauss - pelik, pintar dan bersemangat. Dan jika mereka bertanya apakah nama planet Gauss ahli matematik, anda boleh menjawab perlahan-lahan: "Pengiraan!", Lagipun, dia menumpukan seluruh hidupnya kepada mereka.

Disyorkan: