卡尔·弗里德里希·高斯

数学王子 · 1777-1855

人物简介

卡尔·弗里德里希·高斯

卡尔·弗里德里希·高斯 (1777-1855)

约翰·卡尔·弗里德里希·高斯(Johann Carl Friedrich Gauss,1777年4月30日-1855年2月23日),德国著名数学家、物理学家、天文学家、几何学家,大地测量学家,毕业于Carolinum学院(现布伦瑞克工业大学)。

高斯被认为是历史上最重要的数学家之一,并享有“数学王子”的美誉。他的研究领域遍及纯数学和应用数学的各个领域,并且在物理学和天文学等领域也有重要贡献。

高斯的数学成就遍及各个领域,在数论、代数学、非欧几何、复变函数和微分几何等方面都做出了开创性的贡献。他还把数学应用于天文学、大地测量学和磁学的研究,发明了最小二乘法原理。

生平经历

1777年

高斯出生于不伦瑞克的一个普通家庭,幼年时就表现出惊人的数学天赋,据传三岁时就能纠正父亲的账目错误。

1787年 (10岁)

高斯在小学时就快速算出了1到100的整数和(使用等差数列求和公式),展现出超凡的数学才能,得到了布伦瑞克公爵的注意和资助。

1796年 (19岁)

高斯证明了可以用尺规作正十七边形,解决了自欧几里得以来悬而未决的几何难题。

1801年 (24岁)

高斯出版了《算术研究》(Disquisitiones Arithmeticae),这是数论领域的经典著作,奠定了近代数论的基础。同年,他成功预测了谷神星的位置。

1807年 (30岁)

高斯成为哥廷根大学的教授和天文台台长,此后一直在哥廷根工作直至去世。

1828年 (51岁)

高斯发表《关于曲面的一般研究》,全面系统地阐述了空间曲面的微分几何学,并提出了内蕴曲面理论。

1855年

高斯在哥廷根逝世,享年78岁。他的墓碑上刻着正十七边形,以纪念他年轻时的重要数学发现。

主要成就

数论领域

高斯是近代数论的奠基人,他系统地总结了前人的数论成果,提出了同余理论、二次互反律等重要定理,其著作《算术研究》是数论发展史上的里程碑。

几何学领域

高斯独立发现了非欧几何,证明了尺规作正十七边形的可能性,发展了微分几何理论,提出了高斯曲率的概念,为黎曼几何的发展奠定了基础。

代数学领域

高斯证明了代数基本定理,即任何复系数一元n次多项式方程在复数域上至少有一根,这是代数学中的核心定理之一。

天文学领域

高斯创立了行星轨道计算方法,成功预测了谷神星的位置,发展了最小二乘法,为天体力学和统计学的发展做出了重要贡献。

物理学领域

高斯与韦伯合作研究电磁学,发明了有线电报,提出了高斯单位制,在电磁学领域有重要贡献,磁场强度单位以他的名字命名。

测量学领域

高斯主导了汉诺威王国的大地测量工作,发明了日光反射仪等测量仪器,发展了曲面测量的理论和方法。

名人名言

数学是科学的皇后,而数论是数学的皇后。
少些,但要成熟。(Pauca sed matura)
宁肯少些,但要好些。
若无某种大胆放肆的猜想,一般是不可能有知识的进展的。