「數學王子」的開掛人生,一生髮表了323篇著作,提出了400多項科學創見,以他名字命名的成果更是達到110個!
"數學王子"
並非浪得虛名
有人說,一般意義上,數學家可分為幾類:
普通品質:授授課聊以度日
稀有品質:科學院院士
史詩品質:解決重大問題,開拓新領域
傳說品質:數學家工作過百年才能理解
而嚴格意義上,數學家分為兩類:【其他數學家】和【高斯】。
高斯·奧特曼
放錯了,超模君要跟大家講的是,那個上知天文,下知地理,涉足數學各個領域的"數學王子"高斯!
卡爾·弗里德里希·高斯(C.F.Gauss)
自幼天資過人
1777年4月30日,在德國不倫瑞克市的一個貧窮家庭里,高斯誕生了。沒人會想到,這個貧困小孩,之後會成為世界上最偉大的數學家之一。
雖然家裡很窮,但高斯擁有一顆可以秒殺掉所有人的腦子,從小對一切事物充滿好奇,什麼東西都喜歡去刨根問底,3歲那年,偶然間發現了父親記賬時算錯數。
可是,高斯的父親並不以為然,甚至認為讀書對窮人是沒用的,還不如老老實實找一份養家糊口的工作。
然而,高斯的母親卻極力反對丈夫這種思想,她不希望兒子以後也成為像丈夫這樣無知的人,一直鼓勵支持高斯學習。
而高斯的舅舅也發現了高斯天賦異稟,所以常常用一些生動形象的例子開發高斯的智力,還一直勸高斯父親讓孩子向學者方向發展。
後來,高斯進了小學的數學班,有一次,老師布特納在課堂上提出一個問題:計算1 2 3 … 100=?
就在全班同學一臉懵逼的時候,高斯已經得出了答案:5050。
剛開始,布特納懷疑高斯在搗亂,但當他看到高斯的解答過程後,當場愣住了......
但這件事的真實性還有待考究,根據對高斯深有研究的數學史學家貝爾(E.T.Bell)的考證資料,布特納當時出的題極有可能是一道更難的題:81297 81495 81693 … 100899=?(公差為198,項數為100)。
此時,布特納終於察覺高斯著實是個不可多得的天才,便送了高斯一本深奧的數學書:「你已經超過了我,我沒有什麼東西可以教你了。」
後來,高斯結交到了布特納的助手巴特爾斯(能力比布特納強),高斯渴望從巴特爾斯身上獲得更多的知識,而巴特爾斯十分欣賞高斯的天賦,兩人很快便成無話不談的朋友。
可沒過多久,巴特爾斯便發現自己已沒什麼可以教他的了,為了不讓高斯的天賦白白浪費掉,只好到處託人幫高斯找「下家」。
千里馬遇伯樂
想要找「下家」?首先得搞定高斯父親,畢竟高斯父親是"讀書無用論"推崇者。
在大家輪番"洗腦"後,父親終於鬆了口,"讀書可以,但我一分錢都不會出。"
於是,布特納和巴特爾斯二人開始琢磨著幫高斯找一個有錢「下家」。
1788年,11歲的高斯在眾人的支持下,轉到了一所師資優越的文科學校。在這裡,高斯不僅數學吊打全校,古典文學也是第一名,就連其他科目都是杠杠滴。
3年後,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,而高斯也憑藉自己的聰明才智,得到了布倫茲維克公爵的賞識——他決定資助高斯深造。
少年高斯
遇到"金主"後,高斯就像得了"外掛"一樣。
1792年,高斯進入布倫茲維克的卡羅琳學院研究高等數學,3年後,又被送到哥廷根大學進行創造性的數學研究。
那段日子,高斯可謂是如魚得水。
不到4年就拿下了博士學位;
還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」、質數分布定理、算術幾何平均;
發明了正十七邊形的尺規作圖法;
用代數的方法解決了困擾人們2000多年的幾何難題。
1799年,高斯博士畢業之後,留校當起了老師,但貌似高斯並不是當老師的料,一堂課能讓全班都睡趴下,還是老老實實回家研究數學好了。
回到老家的高斯,承蒙公爵的照顧,他無需在學校教書也能過得風生水起,絲毫不用擔心錢的問題:
沒地方住?小意思,一幢公寓夠不夠?
要發表那篇很牛批的博士論文(發現了著名的代數基本定理)?印刷費我來!
想出書?高斯你編好就行了,萬大事有公爵!
為了表達對公爵的感激之情,高斯在1801年出版的《算術研究》里,寫下了這樣一句話:"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。"
確實,如果沒有公爵,估計高斯早就被父親逼著去做泥水工了,又怎會有"數學王子"的出現呢?
成就碩果累累
1806年,公爵戰死沙場,妻子離世,傷心的事情一件接著一件,讓高斯一度陷入了絕望,"對我來說,死去也比這樣的生活更好受些。"
慶幸的是,德國著名學者洪堡,為了不讓德國失去最偉大的天才,他聯合其他學者和政界人物,為高斯爭取到了哥丁根天文台台長一職。
早在1801年,高斯因算出穀神星的軌道,一舉在天文學界成名,震驚整個歐洲;
1809年,發表他的著作《天體運動論》中的「最小二乘法」。
從此,高斯全身心地投入到工作中,一邊忙著天文台的工作,一邊繼續數學研究,時不時還有了新的發現,比如:
為了測量地球表面的形狀和大小,他發明了回光儀,順便還發展了曲面論;
感覺磁學很有趣,就跑去跟實驗物理學家韋伯合作,一不小心製成了世界第一個電報機,設立了磁觀測站;
還畫出了世界首張地球磁場圖,並且定了地球磁南極和磁北極的位置。
高斯的一生成就赫赫,碩果累累,一共發表了323篇著作,提出了400多項科學創見(不過僅發表了178項,剩下的都是從他手稿里發現),以他名字命名的成果達110個,領域涵蓋數論、代數、統計、分析、微分幾何、大地測量學、地球物理學、力學、靜電學、天文學、矩陣理論、光學等。
愛因斯坦曾這樣評價高斯:「他(高斯)對於近代物理學的發展,尤其是對於相對論的數學基礎所作的貢獻(指曲面論),其重要性是超越一切,無與倫比的。」
美國著名數學家貝爾也說過:「在高斯死後,人們才知道他早就預見一些十九世的數學,而且在1800年之前已經期待它們的出現。如果他能把他所知道的一些東西泄漏,很可能比當今數學還要先進半個世紀或更多的時間。」
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