Йоганн Карл Фрідріх Гаус був німецьким математиком і астрономом, який відноситься до числа найвпливовіших математиків в історії. Його часто називають математичним принципом Принпса ("Принцем математиків") і "найбільшим математиком з античності", він зробив вагомий внесок у декілька галузей, включаючи теорію чисел, алгебру, статистику, аналіз, геометрію, астрономію та теорію матриць. Народившись бідним батькам робочого класу в Брансвіку, він почав демонструвати докази своєї геніальності, будучи лише маленькою дитиною. Кажуть, що він, як маленький хлопчик з трьох років, виправив помилку в розрахунках заробітної плати батька. Він почав дивувати своїх вчителів блиском у школі і зробив своє першочергове математичне відкриття, будучи ще підлітком. Незважаючи на те, що його батьки були бідні, він знайшов покровителя у герцога Брансвікського, який визнав його інтелект і направив його до престижного Геттінгенського університету. Врешті-решт він зарекомендував себе як видатний математик у Німеччині, і його репутація незабаром поширилася на міжнародному рівні. Він зробив помітний внесок у майже всі галузі математики, але його улюбленою областю була теорія чисел, поле, яку він зробив революцією своєю роботою над складними числами. Він також опублікував багато книг, включаючи "Disquisitiones Arithmeticae", яка вважається однією з найвпливовіших книг з математики, коли-небудь написаних.
Дитинство та раннє життя
Карл Гаус народився 30 квітня 1777 року в Брунсвіку (Брауншвейг), в герцогстві Брунсвік-Вольфенбюттель, у бідній сім'ї. Він був єдиною дитиною батьків. Його мати була неписьменною і навіть не записувала дату його народження. Пізніше сам Гаусс обчислював дату на основі фрагментів інформації, наданої його матір'ю.
Він був блудним дитиною і почав проявляти ознаки своєї блиску як малюк. Йому було всього три роки, коли він виправив помилку в розрахунках заробітної плати батька. У семирічному віці він засліпив своїх шкільних вчителів, швидко підсумувавши цілі числа від 1 до 100. Він уже критикував геометрію Евкліда до 12 років.
Незважаючи на те, що його батьки були бідними, він, на щастя, знайшов доброго покровителя у герцога Брансвікського, який визнав інтелектуальні можливості хлопця та надав йому фінансову допомогу для здобуття вищої освіти. Гаусс відвідував Колегіум Каролінум з 1792 по 1795 рік, а Геттінгенський університет - з 1795 по 1798 рік.
Будучи студентом університету, він почав відкривати або самостійно перекривати кілька важливих математичних понять і теорем. Його перша велика робота відбулася в 1796 році, коли він продемонстрував, що правильний багатокутник з 17 сторін може бути побудований правителем і компасом поодинці. Це було головним відкриттям у галузі математики, оскільки проблеми з будівництвом століттями збивали з пантелику математиків.
У своїй докторській дисертації в 1799 р. Він довів фундаментальну теорему алгебри, яка стверджує, що кожен непостійний однозмінний многочлен зі складними коефіцієнтами має принаймні один складний корінь. Він надасть три інші докази в майбутньому.
Кар'єра
Карл Гаус опублікував книгу "Disquisitiones Arithmeticae" (Арифметичні дослідження) у 1801 р. Він ввів у цю книгу символ "≡" і дав перші два докази закону квадратичної взаємності.
Він також глибоко зацікавився теоретичною астрономією. Гаусс зробив передбачення щодо положення планетоїда Церери, яке вперше виявив астроном Джузеппе П'яцці в 1800 році. Однак Церес зникла за сонцем, перш ніж астрономи могли зібрати достатньо даних, щоб передбачити точну дату його появи. Гаусс наполегливо працював з обмеженими доступними даними і зробив прогноз.
Церера була знову відкрита в грудні 1801 р., І її положення було майже в тому місці, де Гаусс передбачив - його прогноз виявився точним протягом півградуси. Однак Гаусс не розкрив свого методу обчислення і стверджував, що зробив логарифмічні розрахунки в своїй голові.
Його праця 1809 року «Theoria motus corporum coelestium in sectionibus conicis solem ambientum» (Теорія руху небесних тіл, що рухаються конічними ділянками навколо Сонця), ґрунтувалася на відкритті Церери. Він представив у цій роботі те, що стало відомим як гравітаційна константа Гаусса.
У 1818 році Гаус розпочав геодезичну зйомку Ганноверського королівства. Це був довгостроковий проект, який тривав до 1832 року. Для допомоги в огляді він винайшов геліотроп - інструмент, який відбиває сонячні промені у фокусованому промені на великі відстані, щоб виміряти положення.
У 1830-х роках він зацікавився наземним магнетизмом та брав участь у першому в усьому світі дослідженні магнітного поля Землі. Під час цього опитування він винайшов магнітометр.
Він опублікував працю «Dioptrische Untersuchungen» у 1840 р., В якій докладно розкрив перший систематичний аналіз формування образів у параксиальному наближенні. Він показав, що при параксіальному наближенні оптична система може характеризуватися її кардинальними точками.
Він став асоційованим членом Королівського інституту Нідерландів у 1845 р. Коли інститут став Королівською Нідерландською академією мистецтв і наук у 1851 р., Він приєднався як іноземний член.
Основні твори
У його підручнику з теорії чисел «Disquisitiones Arithmeticae» обговорювалися важливі результати теорії чисел, отримані такими видатними математиками, як Фермат, Ейлер, Лагранж та Легендр, а також важливі нові результати Гауса. Під час першого видання книга вважалася дуже впливовою до 20 століття.
Карл Гаус сформулював закон Гауса, який пов'язував розподіл електричного заряду з отриманим електричним полем. Закон можна використовувати для отримання закону Кулона, і навпаки.
Він винайшов геліотроп - прилад, який використовує дзеркало для відбиття сонячного світла на великих відстанях з метою маркування позицій при обстеженні земель. Геліотропи використовувались в обстеженнях у Німеччині до кінця 1980-х років, коли GPS-вимірювання замінили використання геліотропа в обстеженнях на далекі відстані.
Нагороди та досягнення
У 1810 році Французькою академією наук він був відзначений премією Лаланд у визнання його внеску в астрономію.
У 1823 році він був удостоєний премії Академії наук Данії за вивчення карток, що зберігають кут.
Королівське товариство, Лондон, йому було вручено медаль Коплі в 1838 р. "За його винаходи та математичні дослідження в магнетизмі".
Особисте життя та спадщина
Першим шлюбом Карла Гауса був Йоганна Остхофф, в результаті якого народилося троє дітей. Йоганна померла в 1809 р. Хоч і зруйнована, він ніколи не дозволяв, щоб його особисті трагедії впливали на його професійне життя.
Пізніше він одружився на найкращому другові Йогани, Фрідеріці Вільгельміні Вальдек. У нього також було троє дітей від цього шлюбу. Друга дружина померла в 1831 році після тривалої хвороби.
Одна з його дочок, Тереза, піклувалася про старечого математика протягом своїх наступних років. Помер 23 лютого 1855 року у віці 77 років.
Премія Карла Фрідріха Гаусса за застосування математики, названа на його честь, була започаткована в 2006 році Міжнародним математичним союзом та Німецьким математичним товариством за "видатні математичні внески, які знайшли значне застосування поза математикою".
Швидкі факти
День народження: 30 квітня 1777 року
Національність Німецька
Помер у віці: 77 років
Знак сонця: Тельці
Також відомий як: Йоганн Карл Фрідріх Гаус
Народився в: Брауншвейг, герцогство Брунсвік-Вольфенбюттель, Священна Римська імперія
Відомий як Математик
Сім'я: подружжя / екс-: Фрідеріка Вільгельміна Вальдек (м.? –1831), Йоганна Остхофф (м.? –1809) Помер 23 лютого 1855 р. Місце загибелі: Геттінген, Королівство Ганновер, відкриття / винаходи: Математичні відкриття Детальніше Факти освіти: Університет Гельмстеда, Університет Георга-Августа Геттінгенські нагороди: 1838 р. - Медаль Коплі
