数学奇才高斯

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数学奇才高斯
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数学奇才高斯
高斯是德国的数学奇才,他的一生对当时的数学的许多领域都作出了杰出的贡献.他在数论、代数、数学分析、概率论、级数理论、天文学等方面都有重要发现,是近代数学发展的伟大的奠基者。
他出生于德国的布伦兹克的一个园丁家庭,生活清苦,但勤奋好学,乐于思考,很小就显示出惊人的才能,还没有上学,就能指出他父亲作帐时的计算错误,传说,他在小学三年级时,就能在很短时间内,用巧妙的的方法计算出1到100的和为5050。大大震动了他的数学老师,特意买了数学书送给他阅读。在十几岁时,他已经有了很多惊人的发现,其中有“最小二乘法”。用这个方法可以求出满足一组观察数据的曲线的最佳方程,从而把人为的误差减少到最低限度。应用这个方法他计算出谷神星的轨道,从而把失踪了的这颗小行星又找了回来,为此曾把一颗小行星命名为高斯星。
在读大学时,高斯就发明了用尺规作图作出正十七边形的方法,这是古希腊多位数学家为之努力而没有解决的问题,他还证明了只有部分正多边形是可能用尺规作图作出的,促进了数学中证明不可能问题的发展。
高斯对数论和很多数论分支都作出了重要贡献。1799年,他证明了“代数基本定理”,即代数方程中复系数一元n次方程在复数域内至少有一个根。还创立了用纵轴表示虚数轴,建立了复平面。后人常称为高斯平面。1801年他进而证明了“算术基本定理”,即每个自然数可以唯一地表示成素数的积。1827年他五十岁,发表了《曲面的一般研究》,将微分几何大大推进了一步,决定了这一学科的发展方向。
高斯研究了欧几里得的《几何原本》中的第五公设,因而于1816年产生了建立非欧几何的思想,但是由于慎重,未曾发表(当时数学界有人攻击罗巴切夫斯基的非欧几何是荒唐透顶的伪科学,高斯虽同意罗巴切夫斯基的观点,但是未站出来支持罗巴切夫斯基),他一生发表了155篇论文,还有相当数量的创作未能问世。
他在天文学方面也进行过很多有意义的工作,1807年,他被任命为哥廷根天文台台长,他设计了回光仪,从而更精确地测定地球的形状。他研究过地磁,设计过地磁测量的观测站,测出地磁的位置,计算十分精确。1832年他设计了磁观现象的测量单位,后来,磁通密度的单位被命名为“高斯”。他预言,一但一组基本单位制定后,其他许多单位都可以用基本单位表示出来。
他的头脑永不停歇,他甚至造出了电报机,62岁高龄,还自学俄语。
他于1855年逝世于汉诺威的哥廷根。汉诺威为了纪念他,在他的出生地建立了有他的雕像的纪念碑,雕像的底座是截面为正十七边形的棱柱,感谢他的伟大发现。