El gran matemàtic Gauss: biografia, fotos, descobriments

Taula de continguts:

El gran matemàtic Gauss: biografia, fotos, descobriments
El gran matemàtic Gauss: biografia, fotos, descobriments
Anonim

El matemàtic Gauss era una persona reservada. Eric Temple Bell, que va estudiar la seva biografia, creu que si Gauss hagués publicat totes les seves investigacions i descobriments íntegrament i a temps, mitja dotzena de matemàtics més podrien haver esdevingut famosos. I, per tant, van haver de dedicar la part del lleó del temps a esbrinar com el científic va rebre tal o aquella dada. Després de tot, rarament publicava mètodes, sempre estava interessat només en el resultat. Un matemàtic excepcional, un home estrany i una personalitat inimitable: tot això és Carl Friedrich Gauss.

matemàtic gauss
matemàtic gauss

Primers anys

El futur matemàtic Gauss va néixer el 1777-04-30. Això, per descomptat, és un fenomen estrany, però les persones destacades solen néixer en famílies pobres. Això també va passar aquesta vegada. El seu avi era un pagès normal, i el seu pare treballava al Ducat de Brunswick com a jardiner, paleta o lampista. Els pares van descobrir que el seu fill era un nen prodigi quan el nadó tenia dos anys. Un any després, en Carl ja sap comptar, escriure i llegir.

A l'escola, el seu professor es va adonar de les seves habilitats quan va donar la tasca de calcular la suma de nombres de l'1 al 100. Gauss va aconseguir comprendre ràpidament que tots els nombres extrems deparell és 101, i en qüestió de segons va resoldre aquesta equació multiplicant 101 per 50.

El jove matemàtic va tenir una sort increïble amb el professor. El va ajudar en tot, fins i tot va pressionar perquè es pagués una beca al talent inicial. Amb la seva ajuda, Karl va aconseguir graduar-se a la universitat (1795).

Anys d'estudiant

Després de la universitat, Gauss estudia a la Universitat de Göttingen. Els biògrafs designen aquest període de la vida com el més fructífer. En aquest moment, va aconseguir demostrar que és possible dibuixar un triangle regular de disset costats utilitzant només una brúixola. Assegura que és possible dibuixar no només un disset, sinó també altres polígons regulars, utilitzant només una brúixola i un regle.

A la universitat, Gauss comença a tenir un quadern especial, on introdueix tots els apunts relacionats amb la seva recerca. La majoria d'ells estaven ocults a l'ull públic. Als amics, sempre repetia que no podia publicar un estudi o una fórmula de la qual no estava segur al 100%. Per aquest motiu, la majoria de les seves idees van ser descobertes per altres matemàtics 30 anys després.

matemàtiques gauss
matemàtiques gauss

Recerca aritmètica

Després de graduar-se a la universitat, el matemàtic Gauss va completar la seva destacada obra "Investigacions aritmètiques" (1798), però només es va publicar dos anys més tard.

Aquest treball extens va determinar el desenvolupament posterior de les matemàtiques (en particular, l'àlgebra i l'aritmètica superior). La part principal del treball se centra a descriure l'abiogènesi de les formes quadràtiques. Els biògrafs afirmen que era d'ellComencen els descobriments de Gauss en matemàtiques. Després de tot, va ser el primer matemàtic que va aconseguir calcular fraccions i traduir-les en funcions.

També al llibre pots trobar el paradigma complet de les igu altats de dividir el cercle. Gauss va aplicar aquesta teoria amb habilitat, intentant resoldre el problema de traçar polígons amb un regle i una brúixola. Comprovant aquesta probabilitat, Carl Gauss (matemàtic) introdueix una sèrie de nombres, que s'anomenen nombres de Gauss (3, 5, 17, 257, 65337). Això vol dir que amb l'ajuda d'articles de papereria senzills, podeu construir un 3-gon, 5-gon, 17-gon, etc. Però no funcionarà construir un 7-gon, perquè 7 no és un "número de Gauss". El matemàtic també es refereix als "seus" nombres dos, que multiplicats per qualsevol potència de la seva sèrie de nombres (23, 25, etc.)

Aquest resultat es pot anomenar "teorema de l'existència pura". Com s'ha esmentat al principi, a Gauss li agradava publicar els seus resultats finals, però mai no va especificar els mètodes. En aquest cas és el mateix: el matemàtic afirma que és molt possible construir un polígon regular, però no especifica exactament com fer-ho.

L'astronomia i la reina de les ciències

l'any 1799, Karl Gauss (matemàtic) rep el títol de Privatdozent a la Universitat de Braunschwein. Dos anys més tard, se li concedeix una plaça a l'Acadèmia de Ciències de Sant Petersburg, on actua com a corresponsal. Encara continua estudiant la teoria dels nombres, però el seu cercle d'interessos s'amplia després del descobriment d'un petit planeta. Gauss està intentant esbrinar i identificar la seva ubicació exacta. Molts es pregunten com es deia el planeta per càlculsMatemàtiques de Gauss. Tanmateix, poca gent sap que Ceres no és l'únic planeta amb el qual ha treballat el científic.

L'any 1801 es va descobrir per primera vegada un nou cos celeste. Va passar de manera inesperada i sobtada, igual que de sobte el planeta es va perdre. Gauss va intentar trobar-lo mitjançant mètodes matemàtics i, curiosament, era exactament on el científic va indicar.

El científic s'ha dedicat a l'astronomia durant més de dues dècades. El mètode de Gauss (matemàtiques, que posseeix molts descobriments) per determinar l'òrbita mitjançant tres observacions està guanyant fama mundial. Tres observacions: aquest és el lloc on es troba el planeta en diferents moments. Amb l'ajuda d'aquests indicadors, es va tornar a trobar Ceres. Exactament de la mateixa manera, es va descobrir un altre planeta. Des de l'any 1802, quan li van preguntar el nom del planeta descobert pel matemàtic Gauss, es podia respondre: "Pallas". Mirant una mica cap al futur, val la pena assenyalar que l'any 1923 un gran asteroide que orbitava Mart va rebre el nom d'un famós matemàtic. Gaussia, o asteroide 1001, és el planeta reconegut oficialment del matemàtic Gauss.

matemàtic karl gauss
matemàtic karl gauss

Aquests van ser els primers estudis en el camp de l'astronomia. Potser la contemplació del cel estrellat va ser el motiu pel qual una persona, fascinada pels números, decideix formar una família. El 1805 es casa amb Johanna Ostgof. En aquesta unió, la parella té tres fills, però el fill petit mor en la infància.

El 1806 va morir el duc que patrocinava les matemàtiques. Els països europeus van competir entre ells per començarconvida Gauss al teu lloc. Des de 1807 fins als seus últims dies, Gauss va dirigir el departament de la Universitat de Göttingen.

L'any 1809, mor la primera esposa d'un matemàtic, el mateix any Gauss publica la seva nova creació: un llibre anomenat "El paradigma del moviment dels cossos celestes". Els mètodes per calcular les òrbites dels planetes, que es descriuen en aquest treball, encara són rellevants avui dia (encara que amb esmenes menors).

Teorema principal de l'àlgebra

Alemanya es va trobar a principis del segle XIX en un estat d'anarquia i decadència. Aquests anys van ser difícils per al matemàtic, però segueix vivint. El 1810, Gauss es va casar per segona vegada amb Minna Waldeck. En aquesta unió té tres fills més: Teresa, Wilhelm i Eugen. A més, el 1810 va estar marcat per la recepció d'un prestigiós premi i una medalla d'or.

Gauss continua el seu treball en els camps de l'astronomia i les matemàtiques, explorant cada cop més components desconeguts d'aquestes ciències. La seva primera publicació, dedicada al teorema fonamental de l'àlgebra, es remunta al 1815. La idea principal és aquesta: el nombre d'arrels d'un polinomi és directament proporcional al seu grau. Més tard, l'enunciat va prendre una forma lleugerament diferent: qualsevol nombre a una potència diferent de zero a priori té almenys una arrel.

Ho va demostrar per primera vegada l'any 1799, però no estava satisfet amb el seu treball, de manera que la publicació es va publicar 16 anys més tard, amb algunes correccions, addicions i càlculs.

Teoria no euclidiana

Segons les dades, el 1818 Gauss va ser el primer a construir una base per a la geometria no euclidiana, els teoremes de la qual serienpossible en la realitat. La geometria no euclidiana és un camp de la ciència diferent de l'euclidiana. La característica principal de la geometria euclidiana és la presència d'axiomes i teoremes que no requereixen confirmació. En els seus Elements, Euclides va fer afirmacions que s'han d'acceptar sense proves, perquè no es poden canviar. Gauss va ser el primer a demostrar que les teories d'Euclides no sempre es poden prendre sense justificació, ja que en determinats casos no tenen una base d'evidència sòlida que satisfaci tots els requisits de l'experiment. Així va aparèixer la geometria no euclidiana. Per descomptat, els sistemes geomètrics bàsics van ser descoberts per Lobachevsky i Riemann, però el mètode de Gauss, un matemàtic que pot mirar a fons i trobar la veritat, va establir les bases d'aquesta branca de la geometria.

planetes matemàtiques gauss
planetes matemàtiques gauss

Geodèsia

L'any 1818, el govern de Hannover decideix que és hora de mesurar el regne, i aquesta tasca va ser encomanada a Carl Friedrich Gauss. Els descobriments en matemàtiques no van acabar aquí, sinó que només van adquirir un nou matís. Desenvolupa les combinacions computacionals necessàries per completar la tasca. Aquests inclouen la tècnica gaussiana dels "quadrats petits", que va portar la geodèsia a un nou nivell.

Va haver de fer mapes i organitzar enquestes de la zona. Això li va permetre adquirir nous coneixements i posar en marxa nous experiments, de manera que el 1821 va començar a escriure una obra sobre geodèsia. Aquesta obra de Gauss es va publicar l'any 1827 sota el títol "Anàlisi general dels plans aspres". Aquest treball es va basar enes posen emboscades de geometria interna. El matemàtic creia que calia considerar els objectes que es troben a la superfície com a propietats de la mateixa superfície, prestant atenció a la longitud de les corbes, ignorant les dades de l'espai circumdant. Una mica més tard, aquesta teoria es va complementar amb els treballs de B. Riemann i A. Alexandrov.

Gràcies a aquest treball, el concepte de "curvatura gaussiana" va començar a aparèixer als cercles científics (determina la mesura de la curvatura d'un pla en un punt determinat). La geometria diferencial comença la seva existència. I per fer fiables els resultats de les observacions, Carl Friedrich Gauss (matemàtic) dedueix nous mètodes per obtenir valors amb un alt nivell de probabilitat.

Mecànica

L'any 1824, Gauss va ser inclòs in absentia com a membre de l'Acadèmia de Ciències de Sant Petersburg. Aquest no és el final dels seus èxits, encara és dur amb les matemàtiques i presenta un nou descobriment: "els enters gaussians". Volen dir nombres que tenen una part imaginària i real, que són nombres enters. De fet, els nombres gaussians s'assemblen a nombres enters ordinaris en les seves propietats, però aquestes petites característiques distintives ens permeten demostrar la llei de reciprocitat biquadratica.

En qualsevol moment era inimitable. Gauss, un matemàtic els descobriments del qual estan tan estretament entrellaçats amb la vida, el 1829 va fer nous ajustaments fins i tot a la mecànica. En aquest moment, es va publicar el seu petit treball "Sobre un nou principi universal de la mecànica". En ell, Gauss demostra que el principi de petit impacte es pot considerar amb raó un nou paradigma de la mecànica. El científic afirma que aquest principi pot sers'apliquen a tots els sistemes mecànics que estan interconnectats.

Carl Friedrich Gauss descobriments en matemàtiques
Carl Friedrich Gauss descobriments en matemàtiques

Física

A partir de 1831, Gauss va començar a patir un sever insomni. La mal altia es va manifestar després de la mort de la segona esposa. Busca consol en noves exploracions i coneguts. Així, gràcies a la seva invitació, W. Weber va arribar a Göttingen. Amb una persona jove amb talent, Gauss troba ràpidament un llenguatge comú. Tots dos són apassionats de la ciència, i la set de coneixement s'ha d'apaivagar intercanviant les seves millors pràctiques, conjectures i experiències. Aquests entusiastes es posen ràpidament a la feina i dediquen el seu temps a l'estudi de l'electromagnetisme.

Gauss, un matemàtic la biografia del qual té un gran valor científic, va crear unitats absolutes el 1832, que encara s'utilitzen en la física avui dia. Va destacar tres posicions principals: temps, pes i distància (longitud). Juntament amb aquest descobriment, el 1833, gràcies a una investigació conjunta amb el físic Weber, Gauss va aconseguir inventar el telègraf electromagnètic.

1839 va estar marcat per la publicació d'un altre assaig: "Sobre l'abiogènesi general de les forces de gravetat i repulsió, que actuen en proporció directa a la distància". Les pàgines descriuen detalladament la famosa llei de Gauss (també coneguda com el teorema de Gauss-Ostrogradsky, o simplement el teorema de Gauss). Aquesta llei és una de les fonamentals en electrodinàmica. Defineix la relació entre el flux elèctric i la suma de la càrrega superficial, dividida per la constant elèctrica.

El mateix any, Gauss va dominar la llengua russa. Envia cartes a Sant Petersburg amb la petició d'enviar-liLlibres i revistes russes, va voler sobretot familiaritzar-se amb l'obra "La filla del capità". Aquest fet de la biografia demostra que, a més de la capacitat de calcular, Gauss tenia molts altres interessos i aficions.

descobriments de gauss a les matemàtiques
descobriments de gauss a les matemàtiques

Només un home

Gauss mai va tenir pressa per publicar. Va comprovar acuradament i minuciosament cadascun dels seus treballs. Per a un matemàtic, tot importava: des de la correcció de la fórmula fins a l'elegància i la senzillesa de la síl·laba. Li agradava repetir que la seva obra és com una casa de nova construcció. Al propietari només se li mostra el resultat final de l'obra, i no les restes del bosc que hi havia abans al lloc de l'habitatge. Passava el mateix amb el seu treball: Gauss estava segur que no s'havien de mostrar a ningú els esquemes aproximats de la investigació, només dades, teories i fórmules ja fetes.

Gauss sempre va mostrar un gran interès per les ciències, però estava especialment interessat en les matemàtiques, que considerava "la reina de totes les ciències". I la natura no el va privar de la seva ment i talents. Fins i tot en la seva vellesa, ell, segons el costum, feia la majoria dels càlculs complexos al seu cap. El matemàtic mai va parlar del seu treball per endavant. Com tota persona, tenia por que els seus contemporanis no l'entenguessin. En una de les seves cartes, Karl diu que està cansat d'estar sempre en equilibri a la vora: d'una banda, donarà suport a la ciència amb plaer, però, d' altra banda, no volia agitar un "niu de vespa de els avorrits."

Gauss va passar tota la seva vida a Göttingen, només una vegada va aconseguir visitar una conferència científica a Berlín. Podria llargtemps per fer investigacions, experiments, càlculs o mesures, però no li agradava gaire donar conferències. Va considerar aquest procés només una necessitat lamentable, però si al seu grup apareixien estudiants amb talent, no els va escatimar temps ni esforços i durant molts anys va mantenir una correspondència discutint qüestions científiques importants.

Carl Friedrich Gauss, matemàtic, foto publicada en aquest article, era una persona realment sorprenent. Podia presumir d'uns coneixements excepcionals no només en el camp de les matemàtiques, sinó que també era "amic" de llengües estrangeres. Dominava el llatí, l'anglès i el francès, i fins i tot dominava el rus. El matemàtic llegeix no només memòries científiques, sinó també ficció ordinària. Li agradaven especialment les obres de Dickens, Swift i W alter Scott. Després que els seus fills petits emigren als EUA, Gauss es va interessar pels escriptors nord-americans. Amb el temps, es va tornar addicte als llibres danesos, suecs, italians i espanyols. Totes les obres del matemàtic s'han de llegir a l'original.

Gauss va adoptar una posició molt conservadora a la vida pública. Des de petit es va sentir dependent de les persones que tenien el poder. Fins i tot quan va començar una protesta a la universitat el 1837 contra el rei, que va retallar els sous dels professors, Karl no va intervenir.

biografia del matemàtic gauss
biografia del matemàtic gauss

Anys recents

L'any 1849, Gauss celebra el 50è aniversari del seu doctorat. Matemàtics coneguts van venir a visitar-lo, i això li va agradar molt més que l'encàrrec d'un altre premi. En els darrers anys de la seva vida, ja estava molt mal alt. Carl Gauss. Al matemàtic li costava moure's, però la claredat i la nitidesa de la ment no ho patien.

Poc abans de la seva mort, la salut de Gauss es va deteriorar. Els metges van diagnosticar mal alties del cor i tensió nerviosa. Els medicaments van ajudar poc.

El matemàtic Gauss va morir el 23 de febrer de 1855 a l'edat de setanta-vuit anys. El famós científic va ser enterrat a Göttingen i, segons la seva última voluntat, a la làpida es va gravar un disset sepulcre. Més tard, els seus retrats s'imprimiran en segells de correus i bitllets, el país recordarà per sempre el seu millor pensador.

Aquest era Carl Friedrich Gauss: estrany, intel·ligent i entusiasta. I si et pregunten quin és el nom del planeta del matemàtic Gauss, pots contestar a poc a poc: "Càlculs!", Al cap i a la fi, els va dedicar tota la vida.

Recomanat: