Karl Friedrich Gauss biografie de matematică, mecanică, astronom, geodezist și fizică

Nimic nu se face, dacă este lăsat neterminat.

Carl Friedrich Gauss (germană, Johann Carl Friedrich Gauß) (1777-1855) - matematician german, mecanic, astronom. geodezist și fizician. un membru corespondent străin (1802) și un membru străin de onoare (1824) al Academiei de Științe din Sankt Petersburg. Semnul zodiacului - Taurul.

Gauss conexiune creativă caracteristică organică între matematică teoretice și aplicate, amploarea problemelor. Gauss Proceedings de dezvoltare algebra influențată în mare măsură (dovada teorema fundamentală a algebrei) Teoria numerelor (reziduuri pătratice), geometria diferențială (suprafețele geometriei interne) ale fizicii matematice (principiul Gauss) Teoria Electricitate si magnetism, Geodezie (dezvoltarea unei metode de mai mici pătrate) și multe ramuri ale astronomiei.

Geniul tânăr

"Cercetarea aritmetică"

Principala teoremă a algebrei

Numele este de asemenea asociat Gauss de bază teorema algebra, conform căreia numărul rădăcinilor polinomiale (reale și complexe) este un polinom de grad (atunci când contorizarea numărului de zerouri numărate multiple rădăcină de câte ori gradul). Prima dovadă a teoremei fundamentale a algebrei Gauss a fost dată în 1799 și mai târziu a oferit mai multe dovezi.

Matematică și astronomie

Gauss era foarte interesat nu numai de "matematica pură", ci și de aplicațiile sale. În domeniul matematicii aplicate, el nu numai că a primit o serie de rezultate importante, dar a creat și noi direcții în domeniul științei.

Ocupând o Departamentul de Matematică 1807 și Astronomie de la Universitatea din Gottingen, și conducând observatorul astronomic la aceeași universitate, Carl Gauss, timp de peste două decenii a studiat orbitele planetelor minore și perturbatii lor. Acesta a câștigat faima la nivel mondial dezvoltat prin metoda Gauss pentru determinarea orbita eliptică a celor trei observații. Aplicând această metodă pentru planeta minoră Ceres a permis să re-găsi în cer după ce a fost pierdut la scurt timp după descoperirea sa astronomul George. Piazzi (1801). Nu mai puțin succes însoțit utilizarea de eliminare gaussiană pe o altă planetă mică, de paladiu (1802).

În 1809 a venit lucrarea fundamentală a teoriei mișcării corpurilor cerești“, care stabilește metodele de calcul al orbitelor planetare utilizate (cu mici îmbunătățiri) astăzi Gauss'.

În 1812, Gauss a introdus lumea matematică în funcția sa hipergeometrică, un caz special al căruia sunt multe dintre așa-numitele funcții speciale ale fizicii matematice. În aceeași lucrare el analizează, de asemenea, întrebări legate de convergența seriilor infinite, importante pentru calculele astronomice.

Geodezie superioară. Geometria neeclidiană

Deceniul din anii 1820-30 găsește Gauss în spatele sondajului geodezic al regatului hanoverian și compilarea hărții sale detaliate. Gauss nu numai că are o lucrare de organizare mare și gestionează măsurarea lungimii arcului meridian de la Goettingen la Altona, dar, de asemenea, pune fundația „Superior Geodezie“, dedicat care descrie forma efectivă a suprafeței Pământului. Generalizarea lucrării "Studii de subiecte de geodezie superioară" pe care Gauss le creează în 1842-1847. Această lucrare fundamentală se bazează, de asemenea, pe ideile lui Gauss despre așa-numita geometrie internă a suprafeței, pe care a expus-o în eseul său "Studii generale privind suprafețele curbe" (1827).

Local (m. E. cartier mic Caracterizarea) proprietățile de suprafață ale lui Gauss nu credea natural asociat cu „străine“ din exterior introdus, dar cu coordonate curbilinii interne și exprimă ca formă diferențială de coordonate interne. În cazul în care suprafața este îndoit fără a se întinde, proprietățile intrinseci rămân neschimbate. Ulterior, în imaginea geometriei intrinseci a suprafețelor multidimensionale Gauss Riemann geometrie a fost creat.

Prelucrarea observațiilor

O valoare continuă pentru toate științele care se ocupă de prelucrarea observațiilor are metodele lui Gaussian de a obține cele mai probabile valori ale cantităților măsurate. În special cunoscută a fost cea creată de Gauss în 1821-1823. metoda celor mai mici pătrate. Gauss a pus de asemenea bazele teoriei erorilor.

Descoperiri în fizică

În anii 1830-1840, Gauss a acordat o mare atenție problemelor fizicii. În 1832 a creat așa-numitul sistem absolut de unități, luând pentru principalele trei unități; unitatea de timp 1 s, lungimea unității 1 mm și masa unității 1 m. În 1833, în strânsă colaborare cu Wilhelm Weber, Gauss construiește primul telegraf electromagnetic din Germania. In 1839 vine munca lui Gauss „Teoria generală a atracției și respingerii forțelor care acționează invers proporțională cu pătratul distanței“, care stabilește principalele prevederi ale teoriei potențialului și arată celebra teorema lui Gauss. Lucrarea "Cercetarea dioptrică" (1840) de Gauss este dedicată teoriei imaginii în sistemele optice complexe.

Semnificația cercetării lui Gauss

Multe studii Karl Gauss nu au publicat în timpul vieții. Ele sunt păstrate sub formă de eseuri, schițe, corespondență cu prietenii. Studiul acestor lucrări înainte de cel de-al doilea război mondial a implicat Societatea științifică din Göttingen, care a reușit să publice 12 volume de lucrări Gauss. Cea mai interesantă parte a patrimoniului este jurnalul deja menționat.

Activitatea științifică a lui Carl Gauss demonstrează inutilitatea împărțirii științelor în „pur“ și „aplicată“, „prințul matematicieni“ a constatat aplicarea practică a rezultatelor cercetării fundamentale și a problemelor specifice ale zonelor de aplicare ar putea extrage problemele de interes pentru știința de bază. (YA Danilov)

Despre Gauss dintr-o altă sursă:

"Gauss îmi amintește de imaginea celui mai înalt vârf al lanțului montan bavarez, care apare în fața ochilor unui observator din nord. În acest lanț montan, în direcția de la est la vest, vârfurile individuale cresc și cresc, atingând o înălțime maximă în gigantul puternic care atârnă în centru; abrupt, acest munte uriaș se înlocuiește formarea de noi de șes, în care mai multe zeci de kilometri pătrund departe pinteni, și astfel se scurge curenții transporta umezeala și viața „(Felix Klein).

Karl Friedrich Gauss a moștenit de la tatăl tatălui său o sănătate puternică și din intelectul strălucit al mamei sale.

La vârsta de șapte ani, Karl a intrat în Școala Națională a Catherinei. De când au început să conteze acolo din clasa a treia, ei nu au acordat atenție micului Gauss pentru primii doi ani. În clasa a treia, studenții au ajuns, de obicei, la vârsta de zece ani și au studiat acolo până când au fost confirmați (în vârstă de cincisprezece ani). Profesorul Buttner a trebuit să se ocupe de copiii de diferite vârste și de medii diferite în același timp. Prin urmare, de obicei, el le-a oferit elevilor o lungă sarcină de calcul pentru a putea vorbi cu alți elevi. Odată ce un grup de studenți, printre care și Gauss, a fost rugat să înscrie numerele naturale de la 1 la 100. Pe măsură ce se desfășurau misiunile, elevii trebuiau să-și pună tabla de ardezie pe masa profesorului. Ordinea consiliilor a fost luată în considerare la evaluare. Karl, în vârstă de zece ani, și-a pus bordul, imediat ce Büttner terminase dictarea. Spre surprinderea tuturor, numai răspunsul său a fost corect. Secretul era simplu: în timp ce sarcina era dictată. Gauss a reușit să redescopere formula pentru suma progresiei aritmetice! Slava copilului miraculos sa răspândit la micul Braunschweig.

În 1788, Karl Friedrich merge la sala de sport. Cu toate acestea, nu preda matematica. Aici studiază limbile clasice. Gauss are plăcerea de a învăța limbi străine și de a face un astfel de progres, care nici măcar nu știe cine vrea să devină - un matematician sau un filolog.

În 1795, Karl Gauss a acoperit interesul pasionat de numere întregi. Necunoscut cu orice fel de literatură, el a trebuit să creeze singur totul. Iar din nou, el se manifestă ca un calculator neobișnuit care deschide calea pentru necunoscut. În toamna aceluiași an, Gauss sa mutat la Göttingen și a înghițit direct prima literatură pe care a găsit-o: Euler și Lagrange.

Lucrarea lui Gauss pentru o lungă perioadă de timp devine un exemplu de descoperire matematică. Unul dintre creatorii de geometrie neeclidiană, Janos Boyai, la numit "cea mai strălucită descoperire a timpului nostru sau chiar a tuturor timpurilor". Cât de greu a fost această descoperire să înțeleagă. Datorită scrisori casa marelui matematician norvegian Abel a demonstrat insolubilitatea de radicali de ecuații de gradul al cincilea, știm despre calea cea grea, care a fost studiat teoria Gauss. În 1825, Abel a scris din Germania: "Chiar dacă Gauss este cel mai mare geniu, evident că nu aspira să înțeleagă totul imediat. "Lucrarea lui Gauss îl inspiră pe Abel să construiască o teorie în care" există atât de multe teorii remarcabile pe care cineva nu le crede ". Fără îndoială influența lui Gauss și Galois.

Gauss însuși a păstrat o iubire atingeți pentru prima sa descoperire pe viață.

„Se spune că Arhimede a lăsat moștenire pentru a construi pe monumentul său mormânt în formă de sferă și un cilindru la amintirea a ceea ce a găsit raportul dintre volumul cilindrului și sfera inscripționată - 3: 2. La fel ca Arhimede, Gauss și-a exprimat dorința ca monumentul de pe mormântul lui să fie imortalizat cu șaptezeci de colțuri. Aceasta arată cât de important a atribuit Gauss descoperirii sale. Gauss pe lespedea de această cifră nu este prezent, dar monumentul ridicat la gauss în Brunswick, se află pe un piedestal semnadtsatiugolnom, cu toate acestea, greu de observat privitorului, „- G. Weber a scris.

Două mari descoperiri Fdridrih Carl Gauss făcut de-a lungul celor zece zile, o lună înainte de a împlinit 19 de ani! Una dintre cele mai uimitoare părți „fenomen Gauss“ este că el a fost în lucrările sale timpurii aproape bazat pe realizările predecesorilor, deschis ca în cazul în care pentru o perioadă scurtă de timp din nou ceea ce a fost făcut în teoria numerelor pentru o fabrică de jumătate de secol de cei mai mari matematicieni

În afara "studiilor aritmetice", Gauss, de fapt, nu se mai ocupă de teoria numerelor. El a gândit doar și a finalizat ceea ce a fost planificat în acei ani.

"Studiile aritmetice" au avut un impact imens asupra dezvoltării în continuare a teoriei numărului și a algebrei. Legile reciprocității ocupă încă unul dintre locurile centrale din teoria numerelor algebrice. În Braunschweig, Gauss nu avea literatura necesară pentru a lucra la "Cercetarea aritmetică". De aceea, el a călătorit adesea în apropiere de Helmstadt, unde era o bibliotecă bună. Aici, în 1798 Gauss a pregătit o dizertație despre demonstrația teoremei fundamentale a algebrei - afirmația că fiecare ecuație algebrică are o rădăcină, care poate fi numărul de real sau imaginar - complex. Gauss analizează critic toate încercările anterioare de dovedire și cu mare diligență urmărește ideea lui Jean Léron D'Alembert. Dovezile impecabile încă nu au avut loc, deoarece a existat o lipsă a unei teorii stricte a continuității. Mai târziu, Gauss a venit cu încă trei dovezi ale teoriei principale (cel mai recent în 1848).

O nouă fascinație cu Gauss a fost astronomia. Unul dintre motivele pentru care a preluat noua știință a fost proza. Gauss a avut o poziție modestă în calitate de conferențiar privat în Braunschweig, primind 6 taleri pe lună. O pensie de 400 de taleri de la patronul ducele nu și-a îmbunătățit poziția atât de mult încât să-și poată susține familia și se gândea să se căsătorească. Mergeți undeva pe scaun pe matematică nu a fost ușor, dar Gauss și nu prea dornici de activitățile didactice active. Rețeaua extinsă de observatoare a făcut cariera astronomului mai accesibilă.

Gauss a început să fie interesat de astronomie chiar și în Göttingen. Câteva observații pe care le-a petrecut în Braunschweig și o parte din pensia ducelui, el a cheltuit pentru cumpărarea sextantului. El caută o sarcină computațională decentă. Omul de știință calculează traiectoria noii planete mari propuse. Astronomul german Olbers, bazându-se pe calculele lui Gauss, a găsit o planetă (numită Ceres). A fost o adevărată senzație!

Gauss vine să mărturisească. Unul dintre semnele a fost alegerea unui membru corespondent al Academiei de Științe din Sankt Petersburg. Curând a fost invitat să ia locul directorului Observatorului din Petersburg. În același timp, Olbers face eforturi pentru a salva Gauss pentru Germania. Încă din 1802, el a invitat curatorul Universității din Goettingen să-l invite pe Gauss la postul de director al observatorului nou-organizat. Olbers scrie în același timp că Gauss "are un dezgust pozitiv pentru departamentul de matematică". S-a dat consimțământul, dar transferul a avut loc abia la sfârșitul anului 1807. În acest timp, Gauss sa căsătorit. "Viața mi se pare în primăvară, cu culori strălucitoare mereu proaspete", exclamă el. În 1806, ducele moare de răni, la care Gauss, aparent, a fost atașat sincer. Acum nimic nu îl reține în Braunschweig.

În 1809 a apărut faimosul "Teoria mișcării corpurilor cerești care se rotește în jurul soarelui pe secțiuni conice". Karl Gauss își stabilește metodele de calculare a orbitelor. Pentru a verifica puterea metodei sale, el repetă calcularea orbitei cometei în 1769, pe care Euler a calculat-o în timpul său în trei zile de contoritate tensionată. Gauss a luat o oră pentru asta. Cartea a descris metoda celor mai mici pătrate, care până în prezent este una dintre cele mai comune metode de prelucrare a rezultatelor observațiilor.

În 1810, au fost acordate numeroase premii: Gauss a primit Premiul Academiei de Științe din Paris și medalia de aur a Societății Regale din Londra, a fost ales în mai multe academii.

Până în 1820, centrul intereselor practice ale lui Gauss sa mutat la geodezie. Geodezia se datorează faptului că, pentru o perioadă relativ scurtă de timp, matematica a devenit din nou una dintre afacerile principale ale lui Gauss. În 1816, el se gândește la generalizarea sarcinii principale a cartografiei - problema de a cartografia o suprafață pe alta "astfel încât afișajul să fie similar celui afișat în cel mai mic detaliu"

În 1828 a fost publicat memoirul geometric principal al lui Gauss "Studii generale privind suprafețele curbate". Memoir dedicat geometria suprafeței interne, adică. E. Faptul că, datorită structurii suprafeței în sine, nu poziția în spațiu. Se pare că "fără a părăsi suprafața", puteți afla dacă este sau nu o curbă. O suprafață curbată "reală" nu poate fi rotită într-un plan sub nicio îndoire. Karl Gauss a propus o caracteristică numerică a măsurii de curbură a suprafeței.

În 1831 a încercat să studieze cristalografia. Acesta este un an foarte dificil in viata lui Gauss - a doua sotie moare. începe o insomnie severă. În același an, fizicianul Wilhelm Weber, invitat de Gauss, a venit la Goettingen. Gauss la cunoscut în 1828 în casa lui Humboldt. Gauss avea 54 de ani, au existat legende despre izolarea lui, dar totuși în Weber și-a găsit colegi de lucru în știință pe care nu le mai avusese până acum.

Interesele lui Gauss și Weber se află în domeniul electrodinamicii și al magnetismului terestru. Activitățile lor au avut nu numai rezultate teoretice, ci și practice. În 1833 ei inventează un telegraf electromagnetic. Primul telegraf a conectat un observator magnetic cu orașul Neuburg.

Studiul magnetism terestru sa bazat atât pe observații în observatorul magnetic, cu sediul în Göttingen, iar materialele care au fost colectate în diferite țări, „Uniunea pentru supravegherea magnetism terestru“, creat de Humboldt, după întoarcerea sa din America de Sud. În același timp, Karl Gauss creează unul dintre cele mai importante capitole ale fizicii matematice - teoria potențialului.

sesiuni comune de Gauss și Weber au fost întrerupte în 1843, atunci când Weber, împreună cu alți șase profesori au fost dați afară din Göttingen pentru semnarea unei scrisori către rege, care indică ultima încălcare a Constituției (Gauss nu a semnat scrisoarea) Revenit la Weber Göttingen numai în 1849, când Gauss a fost deja 72 de ani. (Samin Nu știu 100 de oameni de știință marii - M. Veche).

Astrologia își are originea în cele mai vechi timpuri (astrologia templu babilonian, și altele), a fost strâns asociat cu culte astral și mitologia astrală. A devenit larg răspândită în Imperiul Roman (primele horoscoape - la începutul secolelor 2-1). Cu critica astrologiei ca un fel de fatalism păgân, a apărut creștinismul. astrologie arab, care a ajuns la o dezvoltare semnificativă în 9-10 secole, din secolul al 12-lea a pătruns în Europa, în cazul în care astrologia are influență la mijlocul secolului al 17-lea și apoi înlocuită cu răspândirea științei imagine naturală a lumii.

Un interes reînnoit în astrologie a fost după primul război mondial, fenomene de astrologie asociate cu spațiul subțire și ritmurile biocosmic și așa mai departe. N. De la mijlocul secolului 20, astrologia recâștigat popularitatea. Felix Kazimirovich Velichko.











Abonați-vă la știri







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: