数学界最逆天的存在,24岁一战封神,被誉为科学史上的数学王子

时间:2020-03-07 来源:www.xcyjbl.cn

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经过几次“洗脑”和数高斯的数学技能后,高斯终于放手让高斯继续学习。然而,他不会给一分钱(事实上,即使他不知道多少钱)。最后,布特纳和巴特尔不得不开始考虑帮助高斯找到一个有钱人来融资。

1788年,11岁的高斯在老师和母亲的支持下,不顾爸爸的反对,转而去了一所文科学校(一所高级学校)。

在这里,除了在数学上打击其他学生(据说数学老师在看过一次作业后就不让他上数学课,因为这是不必要的),古典文学也是第一个,其他科目的成绩也很优秀。老师们也非常注意培养高斯,一个多才多艺的人,并推荐高斯给费迪南,布伦瑞克公爵。

1791年,布伦瑞克公爵费迪南第一次召见高斯。看到高斯确实很有天赋,他对高斯的家庭状况表示了极大的同情,并决定资助高斯继续他的学业。

在遇见“金主”后,高斯能够继续他的生活。

在公爵的支持下,高斯于1792年进入布洛涅兹维克的卡罗琳学院继续深造,并开始学习高等数学。

卡罗琳学院拥有豪华的教学设施,在那里你可以学习音乐、雕塑、击剑、哲学、文学、数学、物理,最重要的是,还有一大批知识渊博的教授。

这些教授可能没有直接为高斯的成功做出贡献,但他们在高斯的生活中扮演了决定性的角色。因为一方面,这些教授建立了一种追求知识和提倡投机的学习氛围;另一方面,他们为图书馆丰富了大量的科学藏书。

因此,当高斯痴迷于语言学时,他逐渐被科学巨人如牛顿和拉格朗日的奇妙世界所吸引。

高斯在卡罗琳学院的学习生涯中涉猎了许多问题,如二次剩余定理、误差概率定理、最小二乘法、高斯素数定理等,为将来成为数学王子打下了坚实的基础。

1795年,高斯自愿去哥廷根大学深造。在这里,高斯按照他自己的目标,在做创造性数学研究的同时,每天努力学习。(尽管高斯对自己在这一时期的未来有些怀疑,无论是专攻古典文学还是数学,他都奋斗了很长时间。)

高斯开始记录数学日记

进入哥廷根大学后的一天,高斯开始像往常一样在晚饭后做他导师布置给他的课后练习,但这一天他感到有些奇怪,因为他的导师平时只给他布置了两个问题,今天他又布置了一个问题。

但是他甚至没有考虑过,所以他开始做这个问题。

他像以前一样在几分钟内完成了前两个问题,但第三个问题让他挠头,一时无法开始。

这个主题的主要思想是只用圆规和没有刻度的尺子做一个规则的七边形。

夜总是过得很快。高斯绞尽脑汁,尝试了各种方法。最后,当他看到窗外的光线时,他解决了这个难题。

下午,当高斯把作业交给他的导师时,他羞愧地说,“我整晚都在研究你给我的第三个问题。看来我还需要继续努力。”

听完之后,老师愣了一会儿,慢慢问道:“你真的解决了吗?”

起初,阿基米德被这个额外的话题所困扰,这个话题让牛顿望而却步,也让数学界困惑了2000多年。

至于老师为什么把这个问题交给高斯,据说是老师自己发现的,想研究一下,但他在高斯的作业中不小心发现了这个问题。

这是导师的日常训练。这种学习生活也是高斯生命中的第一个爆发期。他不仅在短短四年内获得博士学位,还独立发现了二项式定理的一般形式、数论中的“第二倒易定理”、素数分布定理和算术几何平均。高斯还证明了什么样的正多边形可以用直尺和轨距制作,并得到了相应的方法(未发表),用代数方法解决了困扰人们2000多年的几何问题。

博士毕业后,虽然高斯获得了讲师资格,但似乎高斯仍然适合安静的研究

当高斯第一次回到他的家乡时,他度过了一段非常艰难的时光。除了忍受对自己的冷嘲热讽(高斯的胡言乱语鄙视他花公爵的钱来完成他的学业),他还必须忍受人们的流言蜚语。毕竟,在花了这么多年纳税人的钱来完成学业之后,他似乎仍然没有取得巨大的成功。

所以,高斯不得不硬着头皮向公爵寻求经济援助。幸运的是,公爵非常慷慨。高斯受到了黄金公爵的照顾,不用在学校教书,他也能快乐地生活。他不用担心钱:“没有地方住吗?公爵,我给你一套公寓!

想发表你的优秀博士论文(发现了着名的代数基本定理)?不管多久,公爵,我会帮你付印刷费的!

想出版一本书吗?就编吧。我会帮你做其他的事,杜克!

gauss说他被这一切感动了。因此,在1801年出版的《算术研究》中,高斯写了一封诚挚的感谢信:“你的仁慈让我从所有的麻烦中解脱出来,让我能够从事这项独特的研究。”

《算术探讨》

发表于1801年,的确,公爵的支持对高斯的成功起到了非常重要的作用。没有他,估计高斯会被他的父亲强迫去做瓦工,对后世有巨大影响的数学王子也不会存在。

然而,在1806年,当公爵战死沙场,他的妻子去世时,高斯深受打击,甚至有了自杀的念头。

高斯没有告诉任何人他的痛苦。知道这只是后来人们整理高斯的手稿时,他们发现了高斯的话:“对我来说,死亡比今生更好。”

幸运的是,数学研究可以转移高斯的注意力。找到工作谋生后,他沉迷于研究,并于1807年去哥廷根天文台担任主任。

事实上,早在1801年,高斯就帮助天文学家计算出谷神星(火星和木星之间的一颗新星)的轨道。当时,人们无法确定它是行星还是彗星。他以天文学闻名,震惊了整个欧洲。因此,他被邀请担任哥廷根天文台的主任。

虽然人们不太清楚高斯当时使用的具体计算方法,但可以知道高斯使用了一些我们现在根据误差概率研究判断为统计方法的方法。这种方法是他在1809年出版的《《天体运动论》》一书中的“最小二乘法”。

1806年,法国科学家勒让德也独立发现了“最小二乘法”。然而,勒让德并不为世人所知,而且勒让德也和高斯就谁是第一个建立最小二乘法原理的人发生了争执。然而,由于高斯后来提出的最小二乘法的优化效果要比其他人的证明好得多,所以被称为高斯-摩卡定理。

从那以后,高斯一直呆在哥廷根,忙于天文台的工作,继续他的数学研究,有时还会思考新的东西。例如:“为了测量地球表面的形状和大小,他发明了反射计,顺便发展了曲面理论。

觉得磁学非常有趣,他和实验物理学家韦伯一起工作,意外地制作了世界上第一份电报,建立了一个磁观测站,绘制了世界上第一张地球磁场地图,并确定了地球磁南极和磁北极的位置。

上帝说,“如果有我,就会有我

高斯。他一生中不断取得成就。他发表了323部作品,提出了400多项科学创新(仅发表了178项,许多其他的只是后来才在他的手稿中发现)。他有110项成就以他的名字命名,涵盖数论、代数、统计、分析、微分几何、大地测量学、地球物理学、力学、静电学、天文学、矩阵理论、光学等。

gauss从来不是那种急于公布结果的人。他对自己的研究工作要求非常严格,不能100%肯定自己不会轻易说出来。尽管许多数学家建议他不要太固执,但发表这些理论可能对数学领域非常有益。他仍然坚持:“少发表为好,但发表的是成熟的成果。“最着名的故事之一是关于非欧洲几何学的发展。

作为非欧几里德几何的创始人之一,波尔约(他的父亲是高斯的老同学)曾经给高斯送去平行公理的证明。他想

我不能表扬他,因为表扬他等于表扬我自己。

原来gauss在几十年前就已经得到了同样的结果,但是他害怕不被世界接受而没有发表。

爱因斯坦曾这样评价高斯:“他(高斯)对现代物理学发展的贡献,尤其是对相对论(表面理论)的数学基础的贡献,是无可比拟的。”

贝尔,一位着名的美国数学家,也说过:“高斯死后,人们知道他预见了一些19世纪的数学,并期望它们在1800年之前出现。如果他能揭示他所知道的一些东西,他可能会领先今天的数学半个世纪或更多。”