數學家高斯的故事
在日常生活或是工作學習中,大家一定都或多或少地了解過一些歷史人物,下面是小編為大家收集的有關數學家高斯的故事的相關內容,僅供參考,希望能夠幫助到大家。
數學家高斯的故事 篇1
高斯(Gauss,1777~1855)生于Brunswick,位于現在德國中北部。他的祖父是農民,父親是泥水匠,母親是一個石匠的女兒,有一個很聰明的弟弟,高斯這位舅舅,對小高斯很照顧,偶而會給他一些指導,而父親可以說是一名「大老粗」,認為只有力氣能掙錢,學問這種勞什子對窮人是沒有用的。
高斯很早就展現過人才華,三歲時就能指出父親帳冊上的錯誤。七歲時進了小學,在破舊的教室里上課,老師對學生并不好,常認為自己在窮鄉僻壤教書是懷才不遇。高斯十歲時,老師考了那道著名的「從一加到一百」,終于發現了高斯的才華,他知道自己的能力不足以教高斯,就從漢堡買了一本較深的數學書給高斯讀。同時,高斯和大他差不多十歲的助教Bartels變得很熟,而Bartels的能力也比老師高得多,后來成為大學教授,他教了高斯更多更深的數學。
老師和助教去拜訪高斯的父親,要他讓高斯接受更高的教育,但高斯的父親認為兒子應該像他一樣,作個泥水匠,而且也沒有錢讓高斯繼續讀書,最后的結論是--去找有錢有勢的人當高斯的贊助人,雖然他們不知道要到哪里找。經過這次的訪問,高斯免除了每天晚上織布的工作,每天和Bartels討論數學,但不久之后,Bartels也沒有什么東西可以教高斯了。
1788年高斯不顧父親的反對進了高等學校。數學老師看了高斯的作業后就要他不必再上數學課,而他的拉丁文不久也凌駕全班之上。
1791年高斯終于找到了資助人--布倫斯維克公爵費迪南(Braunschweig),答應盡一切可能幫助他,高斯的父親再也沒有反對的理由。隔年,高斯進入Braunschweig學院。這年,高斯十五歲。在那里,高斯開始對高等數學作研究。并且獨立發現了二項式定理的一般形式、數論上的「二次互逆定理」(Law of Quadratic Reciprocity)、質數分布定理(prime numer theorem)、及算術幾何平均(arithmetic-geometric mean)。
1795年高斯進入哥廷根(G.ttingen)大學,因為他在語言和數學上都極有天分,為了將來是要專攻古典語文或數學苦惱了一陣子。到了1796年,十七歲的高斯得到了一個數學史上極重要的結果。最為人所知,也使得他走上數學之路的,就是正十七邊形尺規作圖之理論與方法。希臘時代的數學家已經知道如何用尺規作出正2m×3n×5p邊形,其中m是正整數,而n和p只能是0或1。但是對于正七、九、十一邊形的尺規作圖法,兩千年來都沒有人知道。
數學家高斯的故事 篇2
高斯(C.F.Gauss,1777.4.30-1855.2.23)是德國數學家、物理學家和天文學家,出生于德國布倫茲維克的一個貧苦家庭。父親格爾恰爾德迪德里赫先后當過護堤工、泥瓦匠和園丁,第一個妻子和高斯生活了10多年后因病去世,沒有為高斯留下孩子。迪德里赫后來娶了羅捷雅,第二年高斯們的孩子高斯出生了,這是高斯們唯一的孩子。父親對高斯要求極為嚴厲,甚至有些過份,常常喜歡憑自己的經驗為年幼的高斯規劃人生。高斯尊重高斯的父親,并且秉承了其父誠實、謹慎的性格。1806年迪德里赫逝世,此時高斯已經做出了許多劃時代的成就。
在成長過程中,幼年的高斯主要是力于母親和舅舅。高斯的外祖父是一位石匠,30歲那年死于肺結核,留下了兩個孩子:高斯的母親羅捷雅、舅舅弗利德里希(Friederich)。弗利德里希富有智慧,為人熱情而又聰明能干投身于紡織貿易頗有成就。高斯發現姐姐的兒子聰明伶利,因此高斯就把一部分精力花在這位小天才身上,用生動活潑的方式開發高斯的智力。若干年后,已成年并成就顯赫的高斯回想起舅舅為高斯所做的一切,深感對高斯成才之重要,高斯想到舅舅多產的思想,不無傷感地說,舅舅去世使"我們失去了一位天才"。正是由于弗利德里希慧眼識英才,經常勸導姐夫讓孩子向學者方面發展,才使得高斯沒有成為園丁或者泥瓦匠。
在數學史上,很少有人象高斯一樣很幸運地有一位鼎力支持高斯成才的母親。羅捷雅直到34歲才出嫁,生下高斯時已有35歲了。高斯性格堅強、聰明賢慧、富有幽默感。高斯一生下來,就對一切現象和事物十分好奇,而且決心弄個水落石出,這已經超出了一個孩子能被許可的范圍。當丈夫為此訓斥孩子時,高斯總是支持高斯,堅決反對頑固的丈夫想把兒子變得跟高斯一樣無知。
羅捷雅真誠地希望兒子能干出一番偉大的事業,對高斯的才華極為珍視。然而,高斯也不敢輕易地讓兒子投入當時尚不能養家糊口的數學研究中。在高斯19歲那年,盡管高斯已做出了許多偉大的數學成就,但她仍向數學界的朋友W.波爾約(W.Bolyai,非歐幾何創立者之一J.波爾約之父)問道:高斯將來會有出息嗎?W.波爾約說她的兒子將是"歐洲最偉大的數學家",為此她激動得熱淚盈眶。
7歲那年,高斯第一次上學了。頭兩年沒有什么特殊的事情。1787年高斯10歲,高斯進入了學習數學的班次,這是一個首次創辦的班,孩子們在這之前都沒有聽說過算術這么一門課程。數學教師是布特納(Buttner),高斯對高斯的成長也起了一定作用。
在全世界廣為流傳的一則故事說,高斯10歲時算出布特納給學生們出的將1到100的所有整數加起來的算術題,布特納剛敘述完題目,高斯就算出了正確答案。不過,這很可能是一個不真實的傳說。據對高斯素有研究的著名數學史家ET貝爾(E.T.Bell)考證,布特納當時給孩子們出的是一道更難的加法題:81297+81495+81693+…+100899。
當然,這也是一個等差數列的求和問題(公差為198,項數為100)。當布特納剛一寫完時,高斯也算完并把寫有答案的小石板交了上去。ET貝爾寫道,高斯晚年經常喜歡向人們談論這件事,說當時只有高斯寫的答案是正確的,而其高斯的孩子們都錯了。高斯沒有明確地講過,高斯是用什么方法那么快就解決了這個問題。數學史家們傾向于認為,高斯當時已掌握了等差數列求和的方法。一位年僅10歲的孩子,能獨立發現這一數學方法實屬很不平常。貝爾根據高斯本人晚年的說法而敘述的史實,應該是比較可信的。而且,這更能反映高斯從小就注意把握更本質的數學方法這一特點。
高斯的計算能力,更主要地是高斯獨到的數學方法、非同一般的創造力,使布特納對高斯刮目相看。高斯特意從漢堡買了最好的算術書送給高斯,說:"你已經超過了我,我沒有什么東西可以教你了。"接著,高斯與布特納的助手巴特爾斯(J.M.Bartels)建立了真誠的友誼,直到巴特爾斯逝世。高斯們一起學習,互相幫助,高斯由此開始了真正的數學研究。
1788年,11歲的高斯進入了文科學校,高斯在新的學校里,所有的功課都極好,特別是古典文學、數學尤為突出。經過巴特爾斯等人的引薦,布倫茲維克公爵召見了14歲的高斯。這位樸實、聰明但家境貧寒的孩子贏得了公爵的同情,公爵慷慨地提出愿意作高斯的資助人,讓高斯繼續學習。
布倫茲維克公爵在高斯的成才過程中起了舉足輕重的作用。不僅如此,這種作用實際上反映了歐洲近代科學發展的一種模式,表明在科學研究社會化以前,私人的資助是科學發展的重要推動因素之一。高斯正處于私人資助科學研究與科學研究社會化的轉變時期。
1792年,高斯進入布倫茲維克的卡羅琳學院繼續學習。1795年,公爵又為高斯支付各種費用,送高斯入德國著名的哥丁根大家,這樣就使得高斯得以按照自己的理想,勤奮地學習和開始進行創造性的研究。1799年,高斯完成了博士論文,回到家鄉布倫茲維克,正當高斯為自己的前途、生計擔憂而病倒時雖然高斯的博士論文順利通過了,已被授予博士學位,同時獲得了講師職位,但高斯沒有能成功地吸引學生,因此只能回老家-又是公爵伸手救援高斯。公爵為高斯付諸了長篇博士論文的印刷費用,送給高斯一幢公寓,又為高斯印刷了《算術研究》,使該書得以在1801年問世;還負擔了高斯的所有生活費用。所有這一切,令高斯十分感動。高斯在博士論文和《算術研究》中,寫下了情真意切的獻詞:"獻給大公","你的仁慈,將我從所有煩惱中解放出來,使我能從事這種獨特的研究"。
1806年,公爵在抵抗拿破侖統帥的法軍時不幸陣亡,這給高斯以沉重打擊。高斯悲痛欲絕,長時間對法國人有一種深深的敵意。大公的去世給高斯帶來了經濟上的拮據,德國處于法軍奴役下的不幸,以及第一個妻子的逝世,這一切使得高斯有些心灰意冷,但高斯是位剛強的漢子,從不向高斯人透露自己的窘況,也不讓朋友安慰自己的不幸。人們只是在19世紀整理高斯的未公布于眾的數學手稿時才得知高斯那時的心態。在一篇討論橢圓函數的手搞中,突然插入了一段細微的鉛筆字:"對我來說,死去也比這樣的生活更好受些。"
慷慨、仁慈的資助人去世了,因此高斯必須找一份合適的工作,以維持一家人的生計。由于高斯在天文學、數學方面的杰出工作,高斯的名聲從1802年起就已開始傳遍歐洲。彼得堡科學院不斷暗示高斯,自從1783年歐拉去世后,歐拉在彼得堡科學院的位置一直在等待著象高斯這樣的天才。公爵在世時堅決勸阻高斯去俄國,高斯甚至愿意給高斯增加薪金,為高斯建立天文臺。現在,高斯又在高斯的生活中面臨著新的選擇。
為了不使德國失去最偉大的.天才,德國著名學者洪堡(B.A.Von Humboldt)聯合其高斯學者和政界人物,為高斯爭取到了享有特權的哥丁根大學數學和天文學教授,以及哥丁根天文臺臺長的職位。1807年,高斯赴哥丁根就職,全家遷居于此。從這時起,除了一次到柏林去參加科學會議以外,高斯一直住在哥丁根。洪堡等人的努力,不僅使得高斯一家人有了舒適的生活環境,高斯本人可以充分發揮其天才,而且為哥丁根數學學派的創立、德國成為世界科學中心和數學中心創造了條件。同時,這也標志著科學研究社會化的一個良好開端。
高斯的學術地位,歷來為人們推崇得很高。高斯有"數學王子"、"數學家之王"的美稱、被認為是人類有史以來"最偉大的三位(或四位)數學家之一"(阿基米德、牛頓、高斯或加上歐拉)。人們還稱贊高斯是"人類的驕傲"。天才、早熟、高產、創造力不衰、……,人類智力領域的幾乎所有褒獎之詞,對于高斯都不過份。
高斯的研究領域,遍及純粹數學和應用數學的各個領域,并且開辟了許多新的數學領域,從最抽象的代數數論到內蘊幾何學,都留下了高斯的足跡。從研究風格、方法乃至所取得的具體成就方面,高斯都是1819世紀之交的中堅人物。如果我們把18世紀的數學家想象為一系列的高山峻嶺,那么最后一個令人肅然起敬的巔峰就是高斯;如果把19世紀的數學家想象為一條條江河,那么其源頭就是高斯。
雖然數學研究、科學工作在18世紀末仍然沒有成為令人羨慕的職業,但高斯依然生逢其時,因為在高斯快步入而立之年之際,歐洲資本主義的發展,使各國政府都開始重視科學研究。隨著拿破侖對法國科學家、科學研究的重視,俄國的沙皇以及歐洲的許多君主也開始對科學家、科學研究刮目相看,科學研究的社會化進程不斷加快,科學的地位不斷提高。作為當時最偉大的科學家,高斯獲得了不少的榮譽,許多世界著名的科學泰斗都把高斯當作自己的老師。
1802年,高斯被俄國彼得堡科學院選為通訊院士、喀山大學教授;1877年,丹麥政府任命高斯為科學顧問,這一年,德國漢諾威政府也聘請高斯擔任政府科學顧問。
高斯的一生,是典型的學者的一生。高斯始終保持著農家的儉樸,使人難以想象高斯是一位大教授,世界上最偉大的數學家。高斯先后結過兩次婚,幾個孩子曾使高斯頗為惱火。不過,這些對高斯的科學創造影響不太大。在獲得崇高聲譽、德國數學開始主宰世界之時,一代天驕走完了生命旅程。
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