Великият математик Гаус: биография, снимки, открития

Математикът Гаус беше затворен човек. Ерик Темпъл Бел, който е изучавал биографията си, вярва, че ако Гаус публикува всичките си изследвания и открития в пълен и навременен период, може би ще са известни още половин дузина математици. И така, те трябваше да похарчат лъвския дял от времето, за да разберат как ученият получава тези или други данни. В края на краищата той рядко публикува методи, той винаги се интересуваше само от резултата. Изключителен математик, странен човек и неподражаем човек са Карл Фридрих Гаус.

Ранни години

Бъдещият математик Гаус е роден на 30.04.1777 г. Това, разбира се, е странен феномен, но най-често се раждат бедни хора в бедни семейства. Така се случи този път. Дядо му беше обикновен селянин, а баща му работеше в херцогство Брунсуик като градинар, зидар или водопроводчик. Родителите научили, че детето им е дете, което е чудо, когато бебето е на две години. Година по-късно Карл вече знае как да брои, да пише и да чете.

В училище способността му бе забелязана от учителя, когато той даде задачата да изчисли сумата от номерата от 1 до 100. Гаус бързо разбра, че всички екстремни числа в двойката са 101, а след няколко секунди той решава това уравнение, умножавайки 101 на 50.

Младият математик беше много щастлив с учителя. Той му помагал във всичко, дори се опитвал да гарантира, че началният талант е получил стипендия. С помощта й Карл успява да завърши колежа (1795 г.).

Студентски години

След колеж, Гаус учи в Университета в Гьотинген. Този период от житейски биографи определят за най-плодотворен. По това време той успя да докаже, че е възможно да се направи правилния седемнадесет ъгъл, като се използват само компаси. Той уверява: можете да рисувате не само седемнадесет ъгъла, но и други редовни полигони, като използвате само компас и владетел.

В Университета Гаус започва да провежда специален преносим компютър, който записва всички записи, свързани с неговото изследване. Повечето от тях бяха скрити от общественото око. За приятели той винаги повтори, че няма да може да публикува проучване или формула, в която не е напълно сигурен. По тази причина повечето от неговите идеи са открити от други математици 30 години по-късно.

"Аритметични изследвания"

Заедно с завършването на университета, математикът Гаус завършва изключителната си работа "Аритметика" (1798), но той е публикуван едва две години по-късно.

Тази обширна работа определи по-нататъшното развитие на математиката (по-специално, алгебра и по-висока аритметика). Основната част от работата е фокусирана върху описанието на абиогенезата на квадратичните форми. Биографите ни уверяват, че с него започват откритията на Гаус по математика. В края на краищата той е първият математик, който изчислява фракциите и ги превежда във функции.

Също така в книгата можете да намерите пълната парадигма на равнопоставеност на кръга. Гаус умело прилага тази теория, опитвайки се да реши проблема с изчертаването на полигони с владетел и компас. Доказвайки тази вероятност, Карл Гаус (математик) въвежда серия от номера, които се наричат Gauss номера (3, 5, 17, 257, 65337). Това означава, че с помощта на обикновени канцеларски материали можете да построите 3-gon, 5-gon, 17-gon и т.н. Но 7-gon не може да бъде построен, защото 7 не е "Gauss номер". Към "собствения" номер, математикът определя и двата, които се умножават по всяка мощност от неговата серия (2 ³ , 2 ⁵ и т.н.)

Този резултат може да се нарече "теорема за чисто съществуване". Както вече споменахме в началото, Гаус обичаше да публикува окончателните резултати, но никога не посочваше методи. Така че и в този случай: един математик твърди, че е напълно възможно да се изгради редовен многоъгълник , но той не уточнява точно как да го направи.

Астрономията и кралицата на науките

През 1799 г. Карл Гаус (математик) получава титлата привърженик на университета в Брауншвайн. Две години по-късно получава седалище в Академията на науките в Санкт Петербург, където той действа като кореспондент. Той все още продължава да изучава теорията за числата, но обхватът му на интереси се разширява след откриването на малка планета. Гаус се опитва да изчисли и да посочи точното си местоположение. Много хора се питат как планетата е кръстена за изчисляване на математика Гаус. Малцина обаче знаят, че Ceres не е единствената планета, с която работи ученият.

През 1801 г. за първи път е открито ново небесно тяло. Това се случи неочаквано и внезапно, също както изведнъж планетата беше загубена. Гаус се опита да го намери, като приложи математически методи и, странно, точно там установи ученият.

Ученият е ангажиран в астрономията повече от две десетилетия. Gauss методът (математик, който има много открития) придобива световна слава за определяне на орбитата с помощта на три наблюдения. Три наблюдения - това е мястото, където планетата се намира в различни периоди от време. С помощта на тези показатели Ceres отново беше намерен. По същия начин беше открита друга планета. От 1802 г., когато беше попитан как е била наречена планетата, открита от математика Гаус, е възможно да се отговори: "Pallada". Изпълнявайки малко напред, заслужава да се отбележи, че през 1923 г. името на известен математик се нарича голям астероид, който се върти около Марс. Гаузия или астероид 1001 е официално признатата планета на математика Гаус.

Това са първите изследвания в областта на астрономията. Може би съзерцаването на звездното небе е причината, че човек, запален от числата, прави решението да придобие семейство. През 1805 г. се жени за Йохан Остхоф. В този съюз двойката има три деца, но най-малкият син умира в ранна детска възраст.

През 1806 г. херцогът умира, който покровителства математиката. Страните в Европа напразно започват да канят Гаус за себе си. От 1807 до последните му дни Гаус оглавяваше отдела в Университета в Гьотинген.

През 1809 г. първа съпруга на математик умира, през същата година Гаус публикува своето ново творение - книга, наречена "Парадигма на движещи се небесни тела". Методите за изчисляване на орбитите на планетите, които са изложени в тази работа, са все още валидни днес (макар и с малки изменения).

Основната теорема за алгебра

В началото на деветнадесети век Германия се срещна в състояние на анархия и упадък. Тези години бяха трудни за математиците, но той продължи да живее. През 1810 г. Гаус за втори път се обвързва с брак - с моята Валдек. В този съюз има още три деца: Тереза, Вилхелм и Евгений. Също през 1810 г. бе отбелязано получаването на престижна награда и златен медал.

Гаус продължава работата си в областта на астрономията и математиката, като изследва все повече и повече неизвестни елементи на тези науки. Първата му публикация, посветена на фундаменталната теорема за алгебра, датира от 1815 г. Основната идея е, че броят на корените на полинома е пряко пропорционален на степента му. По-късно изявлението се оказа малко по-различно: всяко число, което не е равно на нула, априори има най-малко един корен.

Той първо го доказва през 1799 г., но не е доволен от работата си, така че публикацията е публикувана 16 години по-късно, с някои изменения, допълнения и изчисления.

Неевроклидова теория

Според данните, през 1818 г. Гаус за пръв път успява да изгради база за не-евклидова геометрия, чиито теореми биха били възможни в действителност. Неевролийската геометрия е отрасъл на науката, различаващ се от евклидея. Основната характеристика на евклидовата геометрия е съществуването на аксиоми и теореми, които не изискват потвърждение. В своята книга "Елементи" изведените от Евклид изявления, които трябва да бъдат приети без доказателство, защото те не могат да бъдат променени. Гаус е първият, който доказва, че евклидовите теории не винаги могат да се възприемат без оправдание, тъй като в някои случаи те нямат солидна основа, която да удовлетворява всички изисквания на експеримента. Така се появи неевропейската геометрия. Разбира се, основната геометрична система беше открита от Лобачевски и Риман, но методът на Гаус, математик, който може да гледа дълбоко и да открие истината, постави основите на тази част от геометрията.

геодезия

През 1818 г. правителството на Хановер решава, че нуждата е узряла за измерване на царството и тази задача е дадена на Карл Фридрих Гаус. Откритията в математиката не свършват там, а само придобиват нов нюанс. Разработва изчислителните комбинации, необходими за задачата. Те включват Gaussian "малките квадрати" техника, която повдига geodesy на ново ниво.

Трябваше да изготви карти и да организира проучване на района. Това му позволява да придобие нови знания и да постави нови експерименти, така че през 1821 г. той започва да пише работа по геодезия. Гаус публикува тази работа през 1827 г., озаглавен "Общ анализ на неравномерен самолет". Тази работа се основава на засади на вътрешна геометрия. Математикът смята, че е необходимо да се разглеждат обектите, които са на повърхността като свойства на самата повърхност, като се обръща внимание на дължината на кривите, като същевременно се игнорират данните от затвореното пространство. По-късно тази теория е допълнена от произведенията на Б. Риман и Александров.

Благодарение на тази работа понятието "Гаусово кривина" започва да се появява в научните кръгове (определя мярката за кривината на равнината в определена точка). Диференциалната геометрия започва да съществува. И така, че резултатите от наблюденията са надеждни, Карл Фридрих Гаус (математик) извежда нови методи за получаване на количества с висока степен на вероятност.

механика

През 1824 г. Гаус е включен задочно в състава на академията на науките в Санкт Петербург. На това, постиженията му не свършват, той все още продължава в математиката и представя ново откритие: "Гаусово числа". С тях се означават номера с въображаема и реална част, които са цели числа. Всъщност, с техните свойства, Gaussian числата приличат на обикновени числа, но тези малки отличителни характеристики позволяват да се докаже двукратно законът за реципрочност.

По всяко време той беше неподражаем. Гаус - математик, чиито открития са толкова тясно свързани с живота - през 1829 г. въвежда нови корекции дори в механиката. По това време е публикувана неговата малка работа "На нов универсален принцип на механика". В него Гаус доказва, че принципът на малък удар може с право да се счита за нова парадигма на механика. Ученият уверява, че този принцип може да се приложи към всички механични системи, които са взаимосвързани.

физика

От 1831 г. Гаус започва да страда от тежка безсъние. Болестта се проявява след смъртта на втората жена. Той търси утеха в нови изследвания и познати. Така че благодарение на поканата му до Гьотинген дойде В. Вебер. С млад талантлив човек Гаус бързо намира общ език. Те са страстни и за науката, а жаждата за знание трябва да бъде охладена, обменяйки своето собствено ноу-хау, догадки и опит. Тези ентусиасти бързо се вземат за причина, отделяйки времето си за изучаване на електромагнетизма.

Гаус, математик, чиято биография е с голяма научна стойност, през 1832 г. създава абсолютни единици, които все още се използват днес във физиката. Той отличава три основни позиции: време, тегло и разстояние (дължина). Заедно с това откритие през 1833 г., благодарение на съвместните изследвания с физик Вебер, Гаус успява да измисли електромагнитен телеграф.

1839 отбелязва освобождаването на друго произведение - "От общата абиогенеза на силите на гравитацията и отблъскването, които действат пряко пропорционални на разстоянието". Страниците описват подробно известния Gauss закон (все още известен като Gauss-Ostrogradsky теорема, или просто Гаус теорема). Този закон е един от основните в електродинамиката. Тя определя връзката между електрическия поток и сумата на повърхностния заряд, разделена на електрическата константа.

През същата година Гаус усвои руския език. Той изпраща писма до Петербург с молба да му изпратят руски книги и списания, особено желае да се запознае с работата "Дъщерята на капитана". Този факт от биографията доказва, че в допълнение към способността да се изчислява, Гаус имал много други интереси и хобита.

Просто мъж

Гаус никога не бързаше да публикува. Проверяваше всяка своя работа дълго и сурово. За математик всичко имаше значение: от правилността на формулата до елегантността и простотата на сричката. Хареса да каже, че работата му е като новопостроена къща. Собственикът показва само окончателния резултат от произведението, а не останките от гората, които са били на мястото на жилището. Също така с работата си: Гаус бил уверен, че никой не би трябвало да покаже грубите течения на изследването, само готови данни, теории, формули.

Гаус винаги проявявал силен интерес към науката, но особено се интересувал от математиката, която смятал за "кралицата на всички науки". И природата не го лиши от ума и таланта му. Още в старостта си, според обичая, прекарва повечето съвършени изчисления в ума. Математикът никога преди не е разширявал работата си. Подобно на всеки човек, той се страхуваше, че съвременниците му няма да го разберат. В едно от неговите писма Карл казва, че е уморен от вечно балансиране на ръба: от една страна, той ще подкрепя науката с удоволствие, но от друга страна, той не иска да разбуни "осанката на глупака".

През целия си живот Гаус прекарва в Гьотинген само веднъж, когато успява да посети Берлин на научна конференция. Той би могъл да проведе изследвания, експерименти, изчисления или измервания за дълго време, но той не обичаше лекциите много. Той смяташе този процес за досадна необходимост, но ако беше талантлив ученици в своята група, той не спести нито време, нито енергия за тях и за много години поддържаше кореспонденцията, обсъждайки важни научни въпроси.

Карл Фридрих Гаус, математик, снимка, който е публикуван в тази статия, беше наистина невероятен човек. Изключителното знание може да се похвали не само в областта на математиката, но и с чужди езици "приятели". Свободно говори на латински, английски и френски, дори усвои руски език. Математикът чете не само научни мемоари, но и обикновена фантастика. Особено му харесаха творбите на Дикенс, Суифт и Уолтър Скот. След като по-младите му синове са емигрирали в Съединените щати, Гаус започва да се интересува от американски писатели. С течение на времето, пристрастени към датски, шведски, италиански и испански книги. Всички работи, които математикът със сигурност прочете в оригинала.

Гаус заемаше много консервативна позиция в обществения живот. От ранна възраст той се чувствал зависим от хората със сила. Дори когато през 1837 г. университетът започна протест срещу царя, който ограничи съдържанието на професорите, Чарлс не се намеси.

Последни години

През 1849 г. Гаус отбелязва 50-годишнината от даването на докторска степен. Известни математици дойдоха при него и това му достави много повече от присъждането на следващата награда. През последните години от живота си Карл Гаус вече страдаше много. Математиката е трудна за придвижване, но яснотата и остротата на ума не го страдат.

Малко преди смъртта му здравето на Гаус се влошава. Лекарите диагностицираха сърдечно-съдови заболявания и нервно преяждане. Лекарствата практически не помогнаха.

Математик Гаус е починал на 23 февруари 1855 г. на възраст от седемдесет и осем години. Известният учен е бил погребан в Гьотинген, а според последната му воля, гравирани върху heptadecagon на надгробен камък. По-късно, тя ще отпечатва портретите на пощенски марки и банкноти, страната винаги ще помня най-добрия си мислител.

Това беше Карл Фридрих Гаус - странно, интелигентни и ентусиазирани. И ако се поиска от името на планета математик Гаус, можете да припряно отговор: "Изчисления", защото това е, че те, той посветил живота си.