O gran matemático Gauss: biografía, fotos, descubrimentos

O matemático Gauss era unha persoa pechada. Eric Temple Bell, que estudou a súa biografía, cre que se Gauss publicou todas as súas investigacións e descubrimentos de maneira completa e puntual, talvez unha media ducia de matemáticos sería máis famosa. E así eles tiveron que gastar a parte do tempo do león para descubrir como o científico recibiu eses ou outros datos. Despois de todo, raramente publicou métodos, sempre estaba interesado no resultado. Un matemático sobresaliente, unha persoa estraña e unha persoa inimitable é todo Karl Friedrich Gauss.

Primeiros anos

O futuro matemático Gauss naceu o 07.04.1777. Isto, por suposto, é un estraño fenómeno, pero as persoas máis destacadas nacen nas familias máis pobres. Entón ocorreu esta vez. O seu avó era un campesiño común e o seu pai traballaba no ducado de Brunswick como xardineiro, albañil ou fontaneiro. Os pais decatáronse de que o seu fillo é un neno prodixio cando o bebé ten dous anos de idade. Un ano máis tarde, Karl xa sabe como contar, escribir e ler.

Na escola, a súa habilidade foi observada polo profesor cando deu a tarefa de calcular a suma dos números de 1 a 100. Gauss pronto se decatou de que todos os números extremos do par eran 101, e en poucos segundos resolveu esta ecuación, multiplicando 101 por 50.

O mozo matemático tivo moita sorte co profesor. Axudoulle en todo, ata intentou asegurar que o talento inicial se pagase unha bolsa de estudos. Coa súa axuda, Karl logrou graduarse da facultade (1795).

Anos de estudante

Despois da universidade, Gauss estuda na Universidade de Göttingen. Este período de vida os biógrafos designan como o máis fructífero. Neste momento, conseguiu demostrar que é posible debuxar a correcta doce-cante usando só os compases. Asegura: pode deseñar non só un diecisiete esquinas, senón tamén outros polígonos regulares, usando só o compás e a regra.

Na Universidade, Gauss comeza a realizar un caderno especial, que rexistra todos os rexistros relacionados coa súa investigación. A maioría deles estaba escondido do ollo público. Para os amigos, sempre repetiu que non sería capaz de publicar un estudo ou fórmula en que non estivese seguro. Por esta razón, a maioría das súas ideas foron descubertas por outros matemáticos 30 anos despois.

"Investigación aritmética"

Xunto coa graduación da universidade, o matemático Gauss completou a súa destacada obra "Arithmetic Studies" (1798), pero só foi publicado dous anos máis tarde.

Este extenso traballo definía o desenvolvemento posterior das matemáticas (en particular, álxebra e aritmética superior). A parte principal do traballo está centrada na descrición da abioxénese de formas cuadráticas. Os biografos aseguran que é con el os descubrimentos de Gauss en matemáticas. Despois de todo, el foi o primeiro matemático en calcular fraccións e transformalas en funcións.

Tamén no libro podes atopar o paradigma completo de igualdade de división dun círculo. Gauss aplica hábilmente esta teoría, intentando resolver o problema dos polígonos de debuxo cunha regra e un compás. Probando esta probabilidade, Karl Gauss (matemático) introduce unha serie de números chamados números de Gauss (3, 5, 17, 257, 65337). Isto significa que coa axuda de material de oficina simple pode construír un 3-gon, 5-gon, 17-gon, etc. Pero o 7-gon non se pode construír, porque 7 non é un "número Gauss". Ao número "propio" o matemático tamén asigna os dous que se multiplican por calquera poder das súas series de números (2 ³ , 2 ⁵ , etc.)

Este resultado pode chamarse "teorema de existencia pura". Como xa mencionei ao principio, Gauss gustoulle publicar os resultados finais, pero nunca indicou métodos. Así, neste caso tamén: un matemático afirma que é moi factible construír un polígono regular , pero non especifica exactamente como facelo.

Astronomía e raíña das ciencias

En 1799, Karl Gauss (matemático) recibiu o título de profesorado privado da Universidade de Braunschwein. Dous anos máis tarde, foi asinado na Academia de Ciencias de San Petersburgo, onde actúa como correspondente. Aínda continúa estudando a teoría dos números, pero a súa gama de intereses exprésase despois do descubrimento dun pequeno planeta. Gauss trata de calcular e indicar a súa localización exacta. Moitas persoas pregúntanse como o planeta foi nomeado para calcular o matemático Gauss. Con todo, poucos saben que Ceres non é o único planeta co que traballou o científico.

En 1801, por primeira vez, descubriuse un novo corpo celeste. Ocorreu de xeito inesperado e de súpeto, así como de súpeto o planeta perdeuse. Gauss intentou atopalo aplicando métodos matemáticos e, curiosamente, foi exactamente o que indicou o científico.

O científico estivo involucrado na astronomía por máis de dúas décadas. O método de Gauss (un matemático que ten moitos descubrimentos) está gañando fama mundial para determinar a órbita coa axuda de tres observacións. Tres observacións: este é o lugar onde o planeta está situado en diferentes períodos de tempo. Coa axuda destes indicadores, atopouse nuevamente Ceres. Do mesmo xeito, descubriuse outro planeta. Desde 1802, cando se lle pregunte como o planeta, descuberto polo matemático Gauss, foi chamado, era posible responder: "Pallas". Correndo un pouco adiante, vale a pena observar que en 1923, o nome dun famoso matemático chamábase un gran asteroide, que rodeaba a Marte. Gaussia, ou o asteroide 1001, é o planeta oficialmente recoñecido do matemático Gauss.

Estes foron os primeiros estudos no campo da astronomía. Quizais a contemplación do ceo estrelado foi a razón pola cal unha persoa, interesada nos números, toma a decisión de adquirir unha familia. En 1805 casouse con Johann Osthof. Nesta alianza, a parella ten tres fillos, pero o fillo máis novo morre na infancia.

En 1806, morreu o duque que patrocina as matemáticas. Os países de Europa inútiles comezan a invitar Gauss a si mesmos. Desde 1807 ata os seus últimos días Gauss dirixiu o departamento da Universidade de Göttingen.

En 1809, a primeira esposa dun matemático morre, no mesmo ano, Gauss publica a súa nova creación: un libro chamado "Paradigma de movemento de corpos celestes". Os métodos para calcular as órbitas dos planetas, que aparecen neste traballo, aínda son válidos hoxe (aínda que con menores modificacións).

O teorema principal do álgebra

A comezos do século XIX, Alemania reuníase nun estado de anarquía e decadencia. Estes anos foron difíciles para o matemático, pero continúa vivindo. En 1810, Gauss segunda vez únese polo matrimonio - con Mine Waldeck. Nesta alianza, ten tres fillos máis: Teresa, Wilhelm e Eugen. Tamén en 1810 foi marcado pola recepción dun premio de prestixio e unha medalla de ouro.

Gauss continúa o seu traballo nos campos da astronomía e as matemáticas, explorando compoñentes cada vez máis descoñecidos destas ciencias. A súa primeira publicación, dedicada ao teorema fundamental do álgebra, remóntase a 1815. A idea principal é que o número de raíces dun polinomio é directamente proporcional ao seu grao. Máis tarde, a declaración tomou unha forma un pouco diferente: calquera número nun grao non igual a cero, a priori ten polo menos unha raíz.

Primeiro probouno en 1799, pero non estaba satisfeito co seu traballo, polo que a publicación publicouse 16 anos despois, con algunhas modificacións, engadidos e cálculos.

Teoría non euclidiana

Segundo os datos, en 1818 Gauss logrou construír unha base para a xeometría non euclidiana, cuxos teoremas serían posibles en realidade. A xeometría non euclidiana é unha rama da ciencia, distinguible do euclidiano. A principal característica da xeometría euclidiana é a existencia de axiomas e teoremas que non requiren confirmación. No seu libro "Elementos" declaracións derivadas de Euclides que deben ser aceptadas sen proba, porque non se poden cambiar. Gauss foi o primeiro en demostrar que as teorías euclidianas non sempre se poden entender sen xustificación, xa que en certos casos non teñen unha base sólida de probas que satisfaga todos os requisitos do experimento. Así é como aparecía a xeometría non euclidiana. Por suposto, Lobachevsky e Riemann descubriron os sistemas xeométricos básicos, pero o método de Gauss, un matemático que pode verse profundo e atopa a verdade, sentou as bases para esta sección da xeometría.

Xeodesia

En 1818, o goberno de Hannover decide que a necesidade maduró para medir o reino, e esta tarefa foi dada a Karl Friedrich Gauss. Os descubrimentos en matemáticas non acabaron alí, pero só adquiriron unha nova sombra. Desenvolve as combinacións computacionais necesarias para a tarefa. Incluíron a técnica gaussiana "pequenas prazas", que levantou a xeodésia a un novo nivel.

Tivo que elaborar mapas e organizar unha enquisa sobre a zona. Isto permitiulle adquirir novos coñecementos e poñer novos experimentos, polo que en 1821 comezou a escribir un traballo sobre xeodésia. Gauss publicou este traballo en 1827, titulado "Análise Xeral do Avión Desempregado". Este traballo baseouse en emboscadas de xeometría interna. O matemático considerou que é necesario considerar obxectos que se atopan na superficie como propiedades da propia superficie, atendendo á lonxitude das curvas, ignorando os datos do espazo interior. Posteriormente esta teoría foi complementada polas obras de B. Riemann e A. Aleksandrov.

Grazas a este traballo, o concepto de "curvatura gaussiana" comezou a aparecer nos círculos científicos (determina a medida da curvatura do avión nun certo punto). Comeza a existir a xeometría diferencial. E para que os resultados das observacións sexan fiables, Carl Friedrich Gauss (matemático) deduce novos métodos para obter cantidades cun alto nivel de probabilidade.

Mecánica

En 1824 Gauss foi incluído en ausencia na membrecía da Academia de Ciencias de San Petersburgo. Con iso, os seus logros non finalizan, aínda persiste en matemáticas e presenta un novo descubrimento: "enteiros gaussianos". Por eles enténdense números que teñen un imaxinario e unha parte real, que son enteiros. De feito, coas súas propiedades, os números de Gauss son semellantes aos enteiros comúns, pero esas pequenas características distintivas permiten demostrar a lei biquadrática da reciprocidade.

En calquera momento era inimitable. Gauss, un matemático cuxos descubrimentos están tan íntimamente relacionados coa vida, - en 1829 introduciu novas correccións incluso en mecánica. Nese momento, publicouse o seu pequeno traballo Sobre un novo principio universal da mecánica. Nel, Gauss demostra que o principio de pequeno impacto pode ser considerado como un novo paradigma da mecánica. O científico asegura que este principio pode aplicarse a todos os sistemas mecánicos que están interconectados.

Física

Desde 1831, Gauss comeza a padecer insomnio grave. A enfermidade manifestouse despois da morte da segunda esposa. Busca consolo en novas investigacións e coñecidos. Entón, grazas á súa invitación a Goettingen veu V. Weber. Cunha moza talentosa persoa, Gauss rápidamente atopa unha linguaxe común. Ambos son apaixonados pola ciencia e a sede do coñecemento debe apagarse, intercambiando os seus propios coñecementos, suposicións e experiencia. Estes entusiastas son tomados rapidamente por unha causa, dedicando o seu tempo ao estudo do electromagnetismo.

Gauss, un matemático cuxa biografía ten un gran valor científico, creou en 1832 unidades absolutas que aínda se usan hoxe en física. Distinguiu tres posicións principais: tempo, peso e distancia (lonxitude). Xunto a este descubrimento en 1833, grazas á investigación conxunta co físico Weber, Gauss logrou inventar un telégrafo electromagnético.

1839 marcou o lanzamento doutra obra - "Sobre a abioxénese xeral das forzas de gravidade e repulsión, que actúan directamente proporcional á distancia". As páxinas describen con detalle a famosa lei de Gauss (aínda coñecido como teorema de Gauss-Ostrogradsky ou simplemente o teorema de Gauss). Esta lei é unha das bases da electrodinámica. Determina a relación entre o fluxo eléctrico ea suma da carga superficial, dividida pola constante eléctrica.

No mesmo ano, Gauss dominou a lingua rusa. Envía cartas a Petersburgo cunha solicitude para enviarlle libros e revistas rusos, especialmente desexaba familiarizarse coa obra "The Captain's Daughter". Este feito da biografía demostra que, ademais da capacidade de calcular, Gauss tiña moitos outros intereses e afeccións.

Só un home

Gauss nunca se apresurou a publicar. Comprobou o seu traballo por moito tempo e meticulosamente. Para un matemático, todo importaba: desde a corrección da fórmula ata a elegancia e sinxeleza da sílaba. Gustáballe dicir que o seu traballo era como unha casa de nova construción. O propietario móstrase só o resultado final do traballo, e non os restos do bosque, que adoitaba estar no lugar da vivenda. Tamén co seu traballo: Gauss confiaba en que ninguén debería mostrar os borradores do estudo, só datos preparados, teorías, fórmulas.

Gauss sempre mostrou un gran interese pola ciencia, pero sobre todo interesouse polas matemáticas, que el consideraba "a raíña de todas as ciencias". E a natureza non o privou da súa mente e talento. Mesmo na súa vellez, el, de acordo co costume, pasou a maioría dos cálculos complexos na mente. O matemático nunca antes estendeu o seu traballo. Como todo home, temía que os seus contemporáneos non o entendesen. Nunha das súas cartas, Karl di que está canso de equilibrar por sempre ao bordo: por unha banda, apoiará a ciencia con pracer, pero, por outra banda, non quixo revolver o "avisp nest do mudo".

Durante toda a súa vida, Gauss pasou en Göttingen, só unha vez que conseguiu visitar Berlín nunha conferencia científica. Podía realizar investigacións, experimentos, cálculos ou medicións durante moito tempo, pero non lle gustaba moito de dar conferencias. Considerou este proceso como unha molesta necesidade, pero se tiña estudantes con talento no seu grupo, non aforrou tempo nin enerxía para eles, e durante moitos anos mantivo a correspondencia discutindo cuestións científicas importantes.

Carl Friedrich Gauss, matemático, foto, que está publicado neste artigo, foi unha persoa verdadeiramente sorprendente. O coñecemento sobresalto podería presumir non só no campo das matemáticas, senón tamén cos "amigos" das linguas estranxeiras. Frecuentemente falaba en latín, inglés e francés, aínda dominaba o ruso. O matemático leu non só as memorias científicas, senón tamén a ficción ordinaria. Especialmente gustou os traballos de Dickens, Swift e Walter Scott. Despois de que os seus fillos máis novos emigraran aos Estados Unidos, Gauss comezou a interesarse polos escritores estadounidenses. Co tempo, adicto aos libros daneses, suecos, italianos e españois. Todas as obras que o matemático seguramente leu no orixinal.

Gauss tomou unha posición moi conservadora na vida pública. Desde unha idade temperá, sentiuse dependente de persoas con poder. Mesmo cando en 1837 a universidade comezou unha protesta contra o rei, que reduciu o contido dos profesores, Charles non interferiu.

Últimos anos

En 1849, Gauss marca o 50 aniversario da conferencia dun doutorado. Matemáticos coñecidos chegaron a el , e iso o agradou moito máis que o premio do próximo premio. Nos últimos anos da súa vida, Karl Gauss xa sufriu moito. A matemática era difícil de moverse, pero a claridade e nitidez da mente non sufriron.

Pouco antes da súa morte, a saúde de Gauss empeorou. Médicos diagnosticaron enfermidades cardíacas e sobreexerción nerviosa. Os medicamentos prácticamente non axudaron.

Matemático Gauss morreu o 23 de febreiro de 1855, á idade de setenta e oito anos. O famoso científico foi enterrado en Göttingen e, segundo a súa última vontade, gravado na heptadecágono lápida. Máis tarde, el ha imprimir os retratos en selos e billetes, o país vai sempre lembrar o seu mellor pensador.

Este foi Carl Friedrich Gauss - raro, intelixente e entusiasta. E se preguntar o nome do matemático planeta Gauss, pode agradable resposta: "cálculos", porque son eles, el dedicou a súa vida.