Veliki matematik Gauss: biografija, fotografije, odkritja

Kazalo:

Veliki matematik Gauss: biografija, fotografije, odkritja
Veliki matematik Gauss: biografija, fotografije, odkritja
Anonim

Matematik Gauss je bil zadržana oseba. Eric Temple Bell, ki je preučeval njegovo biografijo, meni, da če bi Gauss v celoti in pravočasno objavil vse svoje raziskave in odkritja, bi lahko zaslovelo še pol ducata matematikov. In tako so morali porabiti levji delež časa, da bi ugotovili, kako je znanstvenik prejel te ali one podatke. Konec koncev je le redko objavljal metode, vedno ga je zanimal le rezultat. Izjemen matematik, čuden človek in neponovljiva osebnost - vse to je Carl Friedrich Gauss.

matematik Gauss
matematik Gauss

zgodnja leta

Bodoči matematik Gauss se je rodil 30. 4. 1777. To je seveda čuden pojav, a izjemni ljudje se najpogosteje rodijo v revnih družinah. Tako se je zgodilo tudi tokrat. Njegov ded je bil navaden kmet, oče pa je delal v vojvodini Brunswick kot vrtnar, zidar ali vodovodar. Starši so ugotovili, da je njihov otrok čudežni otrok, ko je bil otrok star dve leti. Leto pozneje Carl že zna šteti, pisati in brati.

V šoli je njegov učitelj opazil njegove sposobnosti, ko je dal nalogo izračunati vsoto številk od 1 do 100. Gaussu je hitro uspelo razumeti, da so vsa skrajna števila vpar je 101 in v nekaj sekundah je to enačbo rešil tako, da je 101 pomnožil s 50.

Mladi matematik je imel neverjetno srečo z učiteljem. Pomagal mu je pri vsem, celo lobiral za štipendijo začetnemu talentu. Z njeno pomočjo je Karlu uspelo diplomirati na fakulteti (1795).

Študentska leta

Po fakulteti Gauss študira na Univerzi v Göttingenu. Biografi označujejo to obdobje življenja kot najbolj plodno. V tem času mu je uspelo dokazati, da je mogoče narisati pravilen sedemnajststranski trikotnik samo s kompasom. Zagotavlja, da je mogoče narisati ne le sedemnajst, ampak tudi druge pravilne mnogokotnike, samo s kompasom in ravnilom.

Na univerzi začne Gauss voditi poseben zvezek, kamor vpisuje vse zapiske, ki se nanašajo na njegovo raziskavo. Večina jih je bila skritih pred očmi javnosti. Prijateljem je vedno ponavljal, da ne more objaviti študije ali formule, v katero ni 100% prepričan. Zaradi tega so večino njegovih idej 30 let pozneje odkrili drugi matematiki.

gaussova matematika
gaussova matematika

Aritmetične raziskave

Po diplomi na univerzi je matematik Gauss dokončal svoje izjemno delo "Aritmetične raziskave" (1798), vendar je bilo objavljeno šele dve leti pozneje.

To obsežno delo je določilo nadaljnji razvoj matematike (zlasti algebre in višje aritmetike). Glavni del dela je osredotočen na opis abiogeneze kvadratnih oblik. Biografi trdijo, da je bilo od njegaZačnejo se Gaussova odkritja v matematiki. Konec koncev je bil prvi matematik, ki mu je uspelo izračunati ulomke in jih prevesti v funkcije.

Tudi v knjigi lahko najdete popolno paradigmo enakosti deljenja kroga. Gauss je to teorijo spretno uporabil in poskušal rešiti problem sledenja poligonov z ravnilom in šestilom. Kot dokaz te verjetnosti Carl Gauss (matematik) uvede vrsto števil, ki se imenujejo Gaussova števila (3, 5, 17, 257, 65337). To pomeni, da lahko s pomočjo preprostih pisalnih potrebščin zgradite 3-kotni, 5-kotni, 17-kotni itd. Toda zgraditi 7-kotnik ne bo šlo, ker 7 ni "Gaussovo število". Matematik se sklicuje tudi na "njegova" števila dva, pomnožena s katero koli močjo njegove serije številk (23, 25 itd.)

Ta rezultat lahko imenujemo "izrek čistega obstoja". Kot smo že omenili, je Gauss rad objavljal svoje končne rezultate, a metod ni nikoli navedel. Enako je v tem primeru: matematik trdi, da je povsem mogoče zgraditi pravilen poligon, vendar ne navaja natančno, kako to narediti.

Astronomija in kraljica znanosti

leta 1799 Karl Gauss (matematik) prejme naziv zasebnega docenta na univerzi Braunschwein. Dve leti pozneje mu dodelijo mesto na Akademiji znanosti v Sankt Peterburgu, kjer deluje kot dopisnik. Še vedno se ukvarja s študijem teorije števil, vendar se njegov krog interesov razširi po odkritju majhnega planeta. Gauss poskuša ugotoviti in določiti njeno natančno lokacijo. Mnogi se sprašujejo, kako se je planet imenoval po izračunihGaussova matematika. Vendar le malo ljudi ve, da Ceres ni edini planet, s katerim je znanstvenik delal.

Leta 1801 je bilo prvič odkrito novo nebesno telo. Zgodilo se je nepričakovano in nenadoma, tako kot je bil nenadoma izgubljen planet. Gauss ga je poskušal najti z matematičnimi metodami in, kar je čudno, je bilo točno tam, kjer je znanstvenik navedel.

Z astronomijo se znanstvenik ukvarja že več kot dve desetletji. Metoda Gaussa (matematika, ki je lastnik številnih odkritij) za določanje orbite s pomočjo treh opazovanj pridobiva svetovno slavo. Tri opazovanja - to je kraj, kjer se planet nahaja ob različnih časih. S pomočjo teh kazalnikov so ponovno našli Ceres. Na popolnoma enak način je bil odkrit še en planet. Od leta 1802 bi lahko na vprašanje imena planeta, ki ga je odkril matematik Gauss, odgovorili: "Pallas". Če pogledamo malo naprej, velja omeniti, da je bil leta 1923 velik asteroid, ki kroži okoli Marsa, poimenovan po slavnem matematiku. Gaussia ali asteroid 1001 je uradno priznan planet matematika Gaussa.

matematik Karl Gauss
matematik Karl Gauss

To so bile prve študije na področju astronomije. Morda je bilo razmišljanje o zvezdnem nebu razlog, da se človek, navdušen nad številkami, odloči ustvariti družino. Leta 1805 se poroči z Johanno Ostgof. V tej zvezi imata par tri otroke, a najmlajši sin umre v otroštvu.

Leta 1806 je umrl vojvoda, ki je skrbel za matematiko. Evropske države so za začetek tekmovale med sebojpovabite Gaussa k sebi. Od leta 1807 do svojih zadnjih dni je Gauss vodil oddelek na univerzi v Göttingenu.

Leta 1809 umre prva žena matematika, istega leta Gauss izda svojo novo stvaritev - knjigo z naslovom "Paradigma gibanja nebesnih teles". Metode za izračun orbit planetov, ki so opisane v tem delu, so še danes pomembne (čeprav z manjšimi popravki).

Glavni izrek algebre

Nemčija je začetek 19. stoletja dočakala v stanju anarhije in zatona. Ta leta so bila za matematika težka, a še naprej živi. Leta 1810 se je Gauss že drugič zavezal - z Minno Waldeck. V tej zvezi ima še tri otroke: Terezo, Wilhelma in Eugena. Tudi leto 1810 je zaznamoval prejem prestižne nagrade in zlate medalje.

Gauss nadaljuje svoje delo na področju astronomije in matematike, raziskuje vedno več neznanih komponent teh ved. Njegova prva publikacija, posvečena temeljnemu izreku algebre, sega v leto 1815. Glavna ideja je naslednja: število korenov polinoma je neposredno sorazmerno z njegovo stopnjo. Kasneje je izjava dobila nekoliko drugačno obliko: vsako število na potenco, ki ni enaka nič, ima a priori vsaj en koren.

Prvič je to dokazal že leta 1799, vendar z njegovim delom ni bil zadovoljen, zato je publikacija izšla 16 let pozneje z nekaj popravki, dodatki in izračuni.

Neevklidska teorija

Po podatkih je bil leta 1818 Gauss prvi, ki je zgradil osnovo za neevklidsko geometrijo, katere izreki bi bilimožno v realnosti. Neevklidska geometrija je področje znanosti, ki se razlikuje od evklidske. Glavna značilnost evklidske geometrije je prisotnost aksiomov in izrekov, ki ne zahtevajo potrditve. Evklid je v svojih Elementih podal izjave, ki jih je treba sprejeti brez dokazov, ker jih ni mogoče spremeniti. Gauss je prvi dokazal, da Euclidovih teorij ni mogoče vedno jemati brez utemeljitve, saj v določenih primerih nimajo trdne dokazne baze, ki bi izpolnjevala vse zahteve eksperimenta. Tako se je pojavila neevklidska geometrija. Seveda sta osnovne geometrijske sisteme odkrila Lobachevsky in Riemann, vendar je metoda Gaussa - matematika, ki zna pogledati globoko in najti resnico - postavila temelje za to vejo geometrije.

planetna matematika Gauss
planetna matematika Gauss

geodezija

Leta 1818 se vlada v Hannovru odloči, da je čas za merjenje kraljestva, in to nalogo je dobil Carl Friedrich Gauss. Odkritja v matematiki se tu niso končala, ampak so le dobila nov odtenek. Razvija računske kombinacije, potrebne za dokončanje naloge. Ti vključujejo Gaussovo tehniko "majhnih kvadratov", ki je geodezijo dvignila na novo raven.

Moral je narediti zemljevide in organizirati raziskave območja. To mu je omogočilo pridobivanje novih znanj in postavljanje novih poskusov, zato je leta 1821 začel pisati delo o geodeziji. To Gaussovo delo je bilo objavljeno leta 1827 pod naslovom "Splošna analiza grobih ravnin". To delo je temeljilo napostavljene so zasede notranje geometrije. Matematik je menil, da je treba predmete, ki so na površini, obravnavati kot lastnosti same površine, pri čemer je treba biti pozoren na dolžino krivulj, pri tem pa ignorirati podatke okoliškega prostora. Nekoliko kasneje so to teorijo dopolnila dela B. Riemanna in A. Alexandrova.

Zahvaljujoč temu delu se je v znanstvenih krogih začel pojavljati koncept "Gaussove ukrivljenosti" (določa mero ukrivljenosti ravnine na določeni točki). Diferencialna geometrija začne svoj obstoj. In da bi bili rezultati opazovanj zanesljivi, Carl Friedrich Gauss (matematik) izpelje nove metode za pridobivanje vrednosti z visoko stopnjo verjetnosti.

mehanika

Leta 1824 je bil Gauss v odsotnosti vključen v članstvo Sanktpeterburške akademije znanosti. To še ni konec njegovih dosežkov, še vedno je trden pri matematiki in predstavlja novo odkritje: »Gaussova cela števila«. Pomenijo števila, ki imajo namišljeni in realni del, ki so cela števila. Dejansko so Gaussova števila po svojih lastnostih podobna navadnim celim številom, vendar nam te majhne razlikovalne značilnosti omogočajo dokazovanje bikvadratnega zakona vzajemnosti.

V vsakem trenutku je bil neponovljiv. Gauss - matematik, katerega odkritja so tako tesno prepletena z življenjem - je leta 1829 na novo prilagodil celo mehaniko. V tem času je izšlo njegovo majhno delo "O novem univerzalnem principu mehanike". V njem Gauss dokazuje, da lahko načelo majhnega udarca upravičeno štejemo za novo paradigmo mehanike. Znanstvenik trdi, da je to načelo lahkovelja za vse mehanske sisteme, ki so med seboj povezani.

Odkritja Carla Friedricha Gaussa v matematiki
Odkritja Carla Friedricha Gaussa v matematiki

fizika

Od leta 1831 je Gauss začel trpeti zaradi hude nespečnosti. Bolezen se je pojavila po smrti druge žene. Tolažbo išče v novih raziskovanjih in poznanstvih. Tako je po njegovem povabilu W. Weber prišel v Göttingen. Z mlado nadarjeno osebo Gauss hitro najde skupni jezik. Oba sta navdušena nad znanostjo, žejo po znanju pa je treba pomiriti z izmenjavo najboljših praks, ugibanj in izkušenj. Ti navdušenci se hitro lotijo dela in svoj čas posvetijo študiju elektromagnetizma.

Gauss, matematik, katerega biografija ima veliko znanstveno vrednost, je leta 1832 ustvaril absolutne enote, ki se v fiziki uporabljajo še danes. Izpostavil je tri glavne pozicije: čas, težo in razdaljo (dolžino). Skupaj s tem odkritjem je Gaussu leta 1833, zahvaljujoč skupnim raziskavam s fizikom Weberjem, uspelo izumiti elektromagnetni telegraf.

1839 je zaznamoval izid drugega eseja - "O splošni abiogenezi sil gravitacije in odbijanja, ki delujejo premo sorazmerno z razdaljo." Strani podrobno opisujejo znameniti Gaussov zakon (znan tudi kot Gauss-Ostrogradsky izrek ali preprosto Gaussov izrek). Ta zakon je eden temeljnih v elektrodinamiki. Določa razmerje med električnim tokom in vsoto površinskega naboja, deljeno z električno konstanto.

Istega leta je Gauss obvladal ruski jezik. Pošilja pisma v Sankt Peterburg s prošnjo, da ga pošljejoRuskih knjig in revij, se je še posebej želel seznaniti z delom "Kapitanova hči". To biografsko dejstvo dokazuje, da je imel Gauss poleg sposobnosti računanja še veliko drugih interesov in hobijev.

odkritja Gaussa v matematiki
odkritja Gaussa v matematiki

Samo moški

Gaussu se ni nikoli mudilo z objavo. Vsako svoje delo je skrbno in skrbno preverjal. Za matematika je bilo pomembno vse: od pravilnosti formule do elegance in preprostosti zloga. Rad je ponavljal, da je njegovo delo kot novozgrajena hiša. Lastniku je prikazan le končni rezultat dela, ne pa tudi ostanki gozda, ki je bil nekoč na mestu stanovanja. Enako je bilo z njegovim delom: Gauss je bil prepričan, da nikomur ne bi smeli pokazati grobih obrisov raziskav, le že pripravljene podatke, teorije, formule.

Gauss je vedno pokazal veliko zanimanje za znanosti, predvsem pa ga je zanimala matematika, ki jo je imel za "kraljico vseh znanosti". In narava mu ni prikrajšala uma in talentov. Tudi na stara leta je po navadi večino zapletenih izračunov naredil v glavi. Matematik o svojem delu nikoli ni govoril vnaprej. Kot vsak človek se je bal, da ga sodobniki ne bodo razumeli. Karl v enem od svojih pisem pravi, da se je naveličal vedno ravnovesja na robu: po eni strani bo z veseljem podpiral znanost, po drugi strani pa ni želel razburjati "sršenovega gnezda". dolgočasni."

Gauss je vse življenje preživel v Göttingenu, le enkrat mu je uspelo obiskati znanstveno konferenco v Berlinu. Lahko bi dolgo časačas za raziskave, eksperimente, izračune ali meritve, ni pa rad predaval. Ta proces je menil, da je ta proces le nesrečna nuja, a če so se v njegovi skupini pojavili nadarjeni študenti, zanje ni prizanašal ne časa ne truda in je dolga leta vzdrževal korespondenco, v kateri so razpravljali o pomembnih znanstvenih vprašanjih.

Carl Friedrich Gauss, matematik, fotografija, objavljena v tem članku, je bil resnično neverjetna oseba. Pohvalil se je lahko z izjemnim znanjem ne le na področju matematike, ampak je bil tudi "prijatelj" s tujimi jeziki. Tekoče je govoril latinščino, angleščino in francoščino, obvladal je celo ruščino. Matematik je bral ne le znanstvene spomine, ampak tudi navadno leposlovje. Še posebej so mu bila všeč dela Dickensa, Swifta in W alterja Scotta. Potem ko so njegovi mlajši sinovi emigrirali v ZDA, se je Gauss začel zanimati za ameriške pisatelje. Sčasoma je postal odvisen od danskih, švedskih, italijanskih in španskih knjig. Vsa matematikova dela je treba brati v izvirniku.

Gauss je zavzel zelo konzervativen položaj v javnem življenju. Že od malih nog se je počutil odvisnega od ljudi na oblasti. Tudi ko se je leta 1837 na univerzi začel protest proti kralju, ki je znižal plače profesorjem, Karl ni posredoval.

biografija Gaussovega matematika
biografija Gaussovega matematika

Zadnja leta

Leta 1849 Gauss praznuje 50. obletnico svojega doktorata. Na obisk so ga prišli znani matematiki in to ga je razveselilo veliko bolj kot dodelitev še ene nagrade. V zadnjih letih življenja je bil že veliko bolan. Carl Gauss. Matematiku je bilo težko premikati, a jasnost in ostrina uma zaradi tega nista trpeli.

Kmalu pred smrtjo se je Gaussovo zdravje poslabšalo. Zdravniki so diagnosticirali bolezni srca in živčevje. Zdravila so malo pomagala.

Matematik Gauss je umrl 23. februarja 1855 v starosti oseminsedemdeset let. Slavni znanstvenik je bil pokopan v Göttingenu in po njegovi zadnji volji je bil na nagrobnik vklesan pravilen sedemnajstkotnik. Kasneje bodo njegovi portreti natisnjeni na poštnih znamkah in bankovcih, država bo za vedno zapomnila svojega najboljšega misleca.

To je bil Carl Friedrich Gauss - čuden, pameten in navdušen. In če vprašajo, kako se imenuje planet matematika Gaussa, lahko počasi odgovorite: "Izračuni!", Konec koncev jim je posvetil vse svoje življenje.

Priporočena: