Биография карла гаусса

1816—1855 годы

1820 год: Гауссу поручают произвести геодезическую съёмку Ганновера. Для этого он разработал соответствующие вычислительные методы (в т. ч. методику практического применения своего метода наименьших квадратов), приведшие к созданию нового научного направления — высшей геодезии, и организовал съёмку местности и составление карт.

1821 год: в связи с работами по геодезии Гаусс начинает исторический цикл работ по теории поверхностей. В науку входит понятие «гауссовой кривизны». Положено начало дифференциальной геометрии. Именно результаты Гаусса вдохновили Римана на написание его классической диссертации о «римановой геометрии».

Итогом изысканий Гаусса была работа «Исследования относительно кривых поверхностей» (1822). В ней свободно использовались общие криволинейные координаты на поверхности. Гаусс далеко развил метод конформного отображения, которое в картографии сохраняет углы (но искажает расстояния); оно применяется также в аэро-, гидродинамике и электростатике.

1824 год: избирается иностранным почётным членом Петербургской Академии наук.

1825 год: открывает гауссовы комплексные целые числа, строит для них теорию делимости и сравнений. Успешно применяет их для решения сравнений высоких степеней.

1829 год: в замечательной работе «Об одном новом общем законе механики», состоящей всего из четырёх страниц, Гаусс обосновывает новый вариационный принцип механики — принцип наименьшего принуждения. Принцип применим к механическим системам с идеальными связями и сформулирован Гауссом так: «движение системы материальных точек, связанных между собой произвольным образом и подверженных любым влияниям, в каждое мгновение происходит в наиболее совершенном, какое только возможно, согласии с тем движением, каким обладали бы эти точки, если бы все они стали свободными, т. е. происходит с наименьшим возможным принуждением, если в качестве меры принуждения, применённого в течение бесконечно малого мгновения, принять сумму произведений массы каждой точки на квадрат величины её отклонения от того положения, которое она заняла бы, если бы была свободной».

1831 год: умирает вторая жена, у Гаусса начинается тяжелейшая бессонница. В Гёттинген приезжает приглашённый по инициативе Гаусса 27-летний талантливый физик Вильгельм Вебер, с которым Гаусс познакомился в 1828 году, в гостях у Гумбольдта. Оба энтузиаста науки сдружились, несмотря на разницу в возрасте, и начинают цикл исследований электромагнетизма.

1832 год: «Теория биквадратичных вычетов». С помощью тех же целых комплексных гауссовых чисел доказываются важные арифметические теоремы не только для комплексных, но и для вещественных чисел. Здесь же Гаусс приводит геометрическую интерпретацию комплексных чисел, которая с этого момента становится общепринятой.

1833 год: Гаусс изобретает электрический телеграф и (вместе с Вебером) строит его действующую модель.

1837 год: Вебера увольняют за отказ принести присягу новому королю Ганновера. Гаусс вновь остаётся в одиночестве.

1839 год: 62-летний Гаусс овладевает русским языком и в письмах в Петербургскую Академию просил прислать ему русские журналы и книги, в частности «Капитанскую дочку» Пушкина. Предполагают, что это связано с интересом Гаусса к работам Лобачевского, который в 1842 году по рекомендации Гаусса был избран иностранным членом-корреспондентом Гёттингенского королевского общества.

В том же 1839 году Гаусс в сочинении «Общая теория сил притяжения и отталкивания, действующих обратно пропорционально квадрату расстояния» изложил основы теории потенциала, включая ряд основополагающих положений и теорем — например, основную теорему электростатики (теорема Гаусса).

1840 год: в работе «Диоптрические исследования» Гаусс разработал теорию построения изображений в сложных оптических системах.

Умер Гаусс 23 февраля 1855 года в Гёттингене.

Современники вспоминают Гаусса как жизнерадостного, дружелюбного человека, с отличным чувством юмора.

Интересные факты

  1. Сам Гаусс утверждал о том, что считать он начал раньше, чем говорить.
  2. У великого математика было хорошо развито слуховое восприятие: однажды в возрасте 3-х лет он на слух определил ошибку в подсчетах, выполняемых его отцом, когда тот подсчитывал заработок своих помощников.
  3. Гаусс довольно недолгое время провел в первом классе, его очень быстро перевели во второй. Учителя сразу распознали в нем талантливого ученика.
  4. Карлу Гауссу довольно легко давалось не только изучение цифр, но и языкознание. Он мог свободно говорить на нескольких языках. Математик довольно долго в юном возрасте не мог определиться, какую ученую стезю ему стоит выбрать: точные науки, либо же филологию. Выбрав в конечном итоге своим увлечением математику, Гаусс позднее писал свои труды на латыни, английском, немецком языках.
  5. В возрасте 62-х лет Гаусс начал активно изучать русский язык. Ознакомившись с трудами великого русского математика Николая Лобачевского, он захотел прочесть их в оригинале. Современники отмечали тот факт, что Гаусс, став знаменитым, никогда не читал трудов других математиков: обычно он знакомился с концепцией и сам старался ее либо доказать, либо опровергнуть. Труд Лобачевского стал исключением.
  6. Обучаясь в колледже, Гаусс интересовался трудами Ньютона, Лагранжа, Эйлера и прочих других выдающихся ученых.
  7. Самым плодотворным периодом в жизни великого европейского математика считается время его обучения в колледже, где им были созданы закон взаимности квадратичных вычетов и метод наименьших квадратов, а также была начата работа по исследованию нормального распределения ошибок.
  8. После учебы Гаусс отправился жить в Брауншвейг, где он был удостоен стипендии. Там же математик начал работу над доказыванием основной теоремы алгебры.
  9. Карл Гаусс являлся членом-корреспондентом Петербургской Академии наук. Данное почетное звание он получил после того, как обнаружил месторасположение малой планеты Цереры, произведя ряд сложнейших математических расчетов. Вычисление траектории Цереры математическим путем сделало имя Гаусса известным всему ученому миру.
  10. Изображение Карла Гаусса имеется на денежной банкноте Германии достоинством в 10 марок.
  11. Имя великого европейского математика отмечено на спутнике Земли – Луне.
  12. Гаусс разработал абсолютную систему единиц: принял за единицу массы – 1 грамм, за единицу времени – 1 секунду, за единицу длины – 1 миллиметр.
  13. Карл Гаусс известен своими исследованиями не только в алгебре, но также и в физике, геометрии, геодезии и астрономии.
  14. В 1836 году совместно со своим другом физиком Вильгельмом Вебером Гаусс создал общество по изучению магнетизма.
  15. Гаусс очень боялся критики и непонимания со стороны его современников, направленных в его адрес.
  16. В среде уфологов бытует мнение, что самым первым человеком, предложившим установить контакт с внеземными цивилизациями, был великий немецкий математик — Карл Гаусс. Он высказал свою точку зрения, согласно которой нужно было в сибирских лесах вырубить участок в форме треугольника и засеять его пшеницей. Инопланетяне, увидев такое необычное поле в виде аккуратной геометрической фигуры, должны были понять, что на планете Земля живут разумные существа. Но доподлинно неизвестно, выступал ли на самом деле Гаусс с подобным заявлением, либо же, эта история является чьей-то выдумкой.
  17. В 1832 году Гауссом была разработана конструкция электрического телеграфа, которую он спустя некоторое время доработал и усовершенствовал совместно с Вильгельмом Вебером.
  18. Великий европейский математик был дважды женат. Своих жен он пережил, а они в свою очередь оставили ему 6 детей.
  19. Гаусс проводил исследования в области оптоэлектроники и электростатики.

Этапы жизни

Родился Карл Гаусс 30 апреля 1777 года в немецком герцогстве Брауншвейг в семье бедного смотрителя каналов. Примечательно, что точной даты появления на свет его родители не помнили – Карл сам вывел ее в будущем.

Дом, где родился Гаусс

Уже в 2 года родственники мальчика признали его гением. В 3 года он читал, писал и исправлял счетные ошибки отца. Позже Гаусс вспоминал, что считать научился раньше, чем разговаривать.

В школе гениальность мальчика подметил его учитель Мартин Бартельс, который позже обучал Николая Лобачевского. Педагог направил ходатайство герцогу Брауншвейгскому и добился для юноши стипендии в крупнейшем техническом университете Германии.

С 1792 по 1795 год Карл Гаусс провел в стенах Брауншвейгского университета, где изучал труды Лагранжа, Ньютона, Эйлера. Следующие 3 года он проучился в Гёттингенском университете. Его учителем стал выдающийся немецкий математик Авраам Кестнер.

На втором году обучения ученый начинает вести дневник наблюдений. Позже биографы почерпнут из него много открытий, которые Гаусс не оглашал при жизни.

В 1798 году Карл возвращается на родину. Герцог оплачивает публикацию докторской диссертации ученого и жалует ему стипендию. В Брауншвейге Гаусс остается до 1807 года. В этот период он занимает должность приват-доцента местного университета.

В 1806 году на войне гибнет покровитель молодого ученого. Но Карл Гаусс уже сделал себе имя. Его наперебой приглашают в разные страны Европы. Математик переходит на работу в немецкий университетский город Гёттинген.

На новом месте он получает должность профессора и директора обсерватории. Здесь он остается вплоть до самой смерти.

Широкое признание Карл Гаусс получил еще при жизни. Он был членом-корреспондентом АН в Петербурге, награжден премией Парижской АН, золотой медалью Лондонского королевского общества, стал лауреатом медали Копли и членом Шведской АН.

Примечания[ | ]

  1. 12Bibliothèque nationale de France идентификатор BNF (фр.): платформа открытых данных — 2011.
  2. 1234verschiedene Autoren Allgemeine Deutsche Biographie (нем.) / Hrsg.: Historische Commission bei der königl. Akademie der Wissenschaften — 1875.
  3. 12 Архив по истории математики Мактьютор
  4. 12 Гаусс Карл Фридрих // Большая советская энциклопедия: / под ред. А. М. Прохорова — 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1971. — Т. 6 : Газлифт — Гоголево. — С. 144—145.
  5. https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/00207160.2012.689826
  6. https://www.maa.org/publications/maa-reviews/50th-imo-50-years-of-international-mathematical-olympiads
  7. https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2F978-3-642-14565-0_3.pdf
  8. Математическая генеалогия (англ.) — 1997.
  9. 12345 Боголюбов, 1983, с. 121—123.
  10. Гиндикин С. Г. Рассказы о физиках и математиках. — М.: МЦНМО, 2001. Глава «Король математиков».
  11. Gauss; Karl Friedrich (1777 — 1855) // Сайт Лондонского королевского общества (англ.)
  12. Les membres du passé dont le nom commence par G (фр.)
  13. Гаусс, Карл Фридрих на официальном сайте РАН
  14. Brian Hayes. Gauss’s Day of Reckoning(неопр.) .American Scientist (2006). doi:10.1511/2006.59.200. Дата обращения 15 октября 2019.
  15. Боголюбов, 1983, с. 219.
  16. Тюлина, 1979, с. 178.
  17. Гаусс К. Об одном новом общем принципе механики (Über ein neues allgemeines Grundgesetz der Mechanik ) / Journal für Reine und Angewandte Mathematik. 1829. Bd. IV. — S. 232—235.) // Вариационные принципы механики: Сб. статей / Под ред. Л. С. Полака. — М.: Физматгиз, 1959. — 932 с. — С. 170—172.
  18. 123 Храмов, 1983, с. 76.
  19. Колмогоров А. Н., Юшкевич А. П. (ред.) Математика XIX века. Т. 1. — М.: Наука, 1978. — С. 52.
  20. Дербишир Дж. Простая одержимость. Бернхард Риман и величайшая нерешённая проблема в математике. — М.: Астрель, 2010. — ISBN 978-5-271-25422-2. — С. 76—77.
  21. Об основаниях геометрии. Сборник классических работ по геометрии Лобачевского и развитию её идей. М.: Гостехиздат, 1956, С.119—120.
  22. Гаусс К. Ф. Отрывки из писем и черновиков, относящиеся к неевклидовой геометрии // Основания геометрии. — М.: ГИТТЛ, 1956.
  23. Обычно говорят, что он боялся быть непонятым. Действительно, в одном письме, где затрагивается вопрос о пятом постулате и неевклидовой геометрии, Гаусс пишет: «бойтесь крика беотийцев» <�…> Возможно, однако, другое объяснение молчания Гаусса: он один из немногих понимал, что, как бы много интересных теорем неевклидовой геометрии ни было выведено, это ещё ничего не доказывает — всегда теоретически остается возможность, что в качестве дальнейших следствий будет получено противоречивое утверждение. А может быть, Гаусс понимал (или чувствовал), что в то время (первая половина XIX в.) ещё не найдены математические понятия, позволяющие точно поставить и решить этот вопрос. // Шафаревич И. Р., Ремизов А. О. Линейная алгебра и геометрия, гл. XII, пар. 2, — Физматлит, Москва, 2009.
  24. Об основаниях геометрии. Сборник классических работ по геометрии Лобачевского и развитию её идей. — М.: Гостехиздат, 1956. — С. 103.
  25. Моисеев, 1961, с. 334.
  26. Göttinger Digitalisierungszentrum: Seitenansicht
  27. Тюлина, 1979, с. 179—180.
  28. Маркеев, 1990, с. 90.
  29. Голубев, 2000, с. 417.
  30. Дронг В. И., Дубинин В. В., Ильин М. М. и др. Курс теоретической механики / Под ред. К. С. Колесникова. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011. — 758 с. — ISBN 978-5-7038-3490-9. — С. 526.
  31. Маркеев, 1990, с. 89.
  32. Голубев, 2000, с. 427.
  33. Гелиотроп Гаусса
  34. Измеряя мир (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 27 июня 2013. Архивировано 8 января 2014 года.

Научная деятельность

В 1795 Карл поступил в Геттингенский университет, где проучился 3 года. За это время он сделал множество разных открытий.

Гаусс смог построить 17-угольник посредством циркуля и линейки, и решить проблему построения правильных многоугольников. Одновременно с этим он увлекался эллиптическими функциями, неевклидовой геометрией и кватернионами, открытыми им за 30 лет до Гамильтона.

Во время написания своих работ, Карл Гаусс всегда подробно излагал свои мысли, избегая абстрактных формулировок и какой-либо недосказанности.

В 1801 г. математик опубликовал свой знаменитый труд «Арифметические исследования». В нем затрагивались самые разные области математики, включая теорию чисел.

В то время Гаусс стал приват-доцентом Брауншвейгского университета, а позже был избран членом-корреспондентом в Петербургскую Академию наук.

В 24-летнем возрасте Карл проявил интерес к астрономии. Он изучал небесную механику, орбиты малых планет и их возмущения. Ему удалось найти способ определения элементов орбиты по 3-м полным наблюдениям.

Вскоре о Гауссе начали говорить во всей Европе. Многие государства приглашали его на работу, включая Россию.

Карл получил должность профессора в Геттингене, а также был назначен руководителем Геттингенской обсерватории.

В 1809 г. мужчина закончил новый труд, под названием «Теория движения небесных тел». В нем он подробно описал каноническую теорию учета возмущений орбит.

В следующем году Гаусс удостоился премии Парижской академии наук и золотой медали Лондонского королевского общества. Его вычислениями и теоремами пользовались во всем мире, называя его «королем математики».

В последующие годы биографии Карл Гаусс продолжил делать новые открытия. Он изучал гипергеометрический ряд и вывел первое доказательство основной теоремы алгебры.

В 1820 г. Гаусс провел геодезическую съемку Ганновера, применяя свои новаторские методы исчисления. В результате он стал родоначальником высшей геодезии. В науке появился новый термин – «гауссова кривизна».

Одновременно с этим Карл заложил фундамент для развития дифференциальной геометрии. В 1824 г. его избрали иностранным членом Петербургской Академии наук.

В следующем году математик открывает гауссовы комплексные целые числа, а позже публикует очередную книгу «Об одном новом общем законе механики», в которой также содержится немало новых теорем, понятий и основополагающих вычислений.

Со временем Карл Гаусс познакомился с молодым физиком Вильгельмом Вебером, с которым он занялся изучением электромагнетизма. Ученые изобретают электрический телеграф и проводят ряд экспериментов.

Гаусс и Вебер

В 1839 г. 62-летний мужчина выучил русский язык. Многие его биографы утверждают, что он овладел русским для того, чтобы изучить открытия Лобачевского, о котором он высоко отзывался.

Позже Карл написал 2 труда – «Общая теория сил притяжения и отталкивания, действующих обратно пропорционально квадрату расстояния» и «Диоптрические исследования».

Коллеги Гаусса удивлялись его поразительной работоспособности и математическому таланту. В какой бы области он ни работал, ему удавалось везде делать открытия и усовершенствовать уже имеющиеся достижения.

Карл никогда не публиковал свои идеи, которые по его мнению были «сырыми» или незавершенными. По причине того, что он медлил с изданием многих собственных открытий, его опередили другие ученые.

Однако ряд научных достижений Карла Гаусса и так делал его недосягаемой фигурой, в области математики и многих других точных наук.

В его честь была названа единица измерения магнитной индукции в системе СГС, система единиц для измерения электромагнитных величин, а также одна из основополагающих астрономических постоянных – постоянная Гаусса.

1777—1798 годы

Дед Гаусса был бедным крестьянином, отец — садовником, каменщиком, смотрителем каналов в герцогстве Брауншвейг. Уже в двухлетнем возрасте мальчик показал себя вундеркиндом. В три года он умел читать и писать, даже исправлял счётные ошибки отца. Согласно легенде, школьный учитель математики, чтобы занять детей на долгое время, предложил им сосчитать сумму чисел от 1 до 100. Юный Гаусс заметил, что попарные суммы с противоположных концов одинаковы: 1+100=101, 2+99=101 и т. д., и мгновенно получил результат: 50 \times 101=5050. До самой старости он привык большую часть вычислений производить в уме.

С учителем ему повезло: М. Бартельс (впоследствии учитель Лобачевского) оценил исключительный талант юного Гаусса и сумел выхлопотать ему стипендию от герцога Брауншвейгского. Это помогло Гауссу закончить колледж Collegium Carolinum в Брауншвейге (1792—1795).

Свободно владея множеством языков, Гаусс некоторое время колебался в выборе между филологией и математикой, но предпочёл последнюю. Он очень любил латинский язык и значительную часть своих трудов написал на латыни; любил английскую, французскую и русскую литературу. В возрасте 62 лет Гаусс начал изучать русский язык, чтобы ознакомиться с трудами Лобачевского, и вполне преуспел в этом деле.

В колледже Гаусс изучил труды Ньютона, Эйлера, Лагранжа. Уже там он сделал несколько открытий в теории чисел, в том числе доказал закон взаимности квадратичных вычетов. Лежандр, правда, открыл этот важнейший закон раньше, но строго доказать не сумел; Эйлеру это также не удалось. Кроме этого, Гаусс создал «метод наименьших квадратов» (тоже независимо открытый Лежандром) и начал исследования в области «нормального распределения ошибок».

С 1795 по 1798 год Гаусс учился в Гёттингенском университете, где его учителем был А. Г. Кестнер. Это — наиболее плодотворный период в жизни Гаусса.

1796 год: Гаусс доказал возможность построения с помощью циркуля и линейки правильного семнадцатиугольника. Более того, он разрешил проблему построения правильных многоугольников до конца и нашёл критерий возможности построения правильного n-угольника с помощью циркуля и линейки: если n — простое число, то оно должно быть вида n=2^{2^k}+1 (числом Ферма). Этим открытием Гаусс очень дорожил и завещал изобразить на его могиле правильный 17-угольник, вписанный в круг.

С 1796 года Гаусс ведёт краткий дневник своих открытий

Многое он, подобно Ньютону, не публиковал, хотя это были результаты исключительной важности (эллиптические функции, неевклидова геометрия и др.). Своим друзьям он пояснял, что публикует только те результаты, которыми доволен и считает завершёнными

Многие отложенные или заброшенные им идеи позже воскресли в трудах Абеля, Якоби, Коши, Лобачевского и др. Кватернионы он тоже открыл за 30 лет до Гамильтона (назвав их «мутациями»).

Все многочисленные опубликованные труды Гаусса содержат значительные результаты, сырых и проходных работ не было ни одной.

1798 год: закончен шедевр «Арифметические исследования» (лат. Disquisitiones Arithmeticae), напечатан только в 1801 году.

В этом труде подробно излагается теория сравнений в современных (введённых им) обозначениях, решаются сравнения произвольного порядка, глубоко исследуются квадратичные формы, комплексные корни из единицы используются для построения правильных n-угольников, изложены свойства квадратичных вычетов, приведено доказательство квадратичного закона взаимности и т. д. Гаусс любил говорить, что математика — царица наук, а теория чисел — царица математики.

Биография Карла Фридрих Гаусса (1777-1855 гг.)

Краткая биография:

Имя: Карл Фридрих Гаусс

Дата рождения: 30 апреля 1777 г.

Дата смерти: 23 февраля 1855 г.

Образование: Гёттингенский университет

Место рождения: Брауншвейг

Место смерти: Гёттинген

Карл Фридрих Гаусс – немецкий астроном, математик и физик: биография с фото, открытия, интересные факты, пояс астероидов между Марсом и Юпитером, орбита Цереры.

Карл Фридрих Гаусс, одаренный невероятными математическими способностями, знаменитый ученый и астроном, родился в маленьком герцогстве Брауншвейг 30 апреля 1777 г. В детстве его учителя  называли  вундеркиндом, мальчик отличался большими способностями в учебе, его успехи превосходили  сверстников  в изучении точных наук. Один из его учителей, Мартин Бартельс, оценил научный потенциал Карла Фридриха и помог ему получить дальнейшее образование. В 1795 году юный Гаусс успешно окончил колледж и поступил в Геттингенский университет. Во время дальнейшего обучения в университете молодой человек проявлял необыкновенные способности в изучении, как точных наук, так и иностранных языков.

Одним из первых громких успехов Карла Фридриха Гаусса было доказательство построения при помощи циркуля и линейки правильного семнадцатиугольника. В университете в 1801 году преуспевающий в математике студент закончил свою первую серьезную работу под названием «Арифметические исследования».

После окончания университета некоторое время Гауссу пришлось пожить дома, а затем, по рекомендации выдающегося ученого Александра Гумбольдта, его приняли на работу в Геттинген, где он до конца жизни проработал директором обсерватории.

Гаусс проявлял себя в математике главным образом, но его достижения коснулись и астрономии. Так, с помощью него был открыт пояс астероидов, который находится между Марсом и Юпитером. Гаусс рассчитал параметры орбиты планеты Церера, вследствие чего было установлено, что она относится к абсолютно новому виду небесных тел.

Самым знаменитым трудом, проделанным Карлом Фридрихом Гауссом, была работа под названием «Теория движения небесных тел». Именно в ней ученый предложил теорию возмущения орбит. С помощью него он и его последователи могли с точностью вычислять орбиты небесных тел. Так, Гаусс, после публикования своей работы, вычислил орбиту кометы, а на следующий год вычислил орбиту другой.

В математике достижения Гаусса оказались невероятно ценными. Он запомнился в истории как величайший математик, двигатель прогресса и развития науки. Знаменитая теорема алгебры, термин  «гауссова кривизна», основы дифференциальной геометрии вошли в основу фундаментальных математических законов. «Исследования относительно кривых поверхностей» были оценены при жизни ученого и стали классикой в математике. «Теория биквадратичных вычетов» и открытие комплексных чисел также стали научным достоянием Гаусса.

Отличился Карл Фридрих Гаусс и в области физики. Его интересовала электромагнитная индукция, магнитные поля и электричество. Даже единица измерения в физике названа в его честь, магнитная индукция стала измеряться в гауссах. Вместе со своим коллегой Вильгельмом Вебером, он изобрел электрический телеграф. Это изобретение было первым в своем роде и было представлено публике в 183 году.

Карл Фридрих Гаусс был известен во всем мире, его талант и научные достижения признавали в разных странах. В России, Англии и Франции ученый был удостоен различными медалями и наградами за свои достижения. Кроме того, ученый превосходно владел языками, свободно говорил на английском, французском языках и даже латыни.

Карл Гаусс был великим ученым, который проявил свои математические таланты в разных областях науки. Он прожил долгую жизнь, за которую получил призвание и внес огромный вклад в развитие науки. Умер ученый в 1855 году.