Гаусс, Карл Фридрих
| Карл Фридрих Гаусс | |
|---|---|
 | |
| Полное имя | Иоганн Карл Фридрих Гаусс |
| Дата рождения | 30 апреля 1777 |
| Место рождения | Брауншвейг (Священная Римская империя) |
| Дата смерти | 23 февраля 1855 (77 лет) |
| Род деятельности | математик, физик, астроном |
Иога́нн Карл Фри́дрих Га́усс (нем. Johann Carl Friedrich Gauß; 30 апреля 1777, город Брауншвейг — 23 февраля 1855, город Гёттинген) — немецкий математик, механик, физик, астроном и геодезист. Считается одним из величайших математиков всех времён, «королём математиков». В 1802 году стал иностранным член-корреспондентом, в 1804 году членом Лондонского королевского общества. В 1820-1821 годах иностранным членом Парижской и Шведской академий наук, в 1824 году иностранным почётным членом Петербургской академии наук. В 1838 году стал Лауреатом медали Копли[1][2].
Биография
Происхождение Иоганна Карла Фридриха Гаусса не предвещало его блестящей научной карьеры. Его родословная не была связана с академическими кругами: дед был простым земледельцем, а отец, Гебхард Дитрих Гаусс, обеспечивал семью трудом садовника, каменщика и смотрителя каналов. Мать, Доротея Бенц, происходила из семьи каменщика. Из-за неграмотности матери точная дата рождения Иоганна осталась документально не подтверждённой, однако она хранила в памяти, что её сын родился в среду, за восемь дней до праздника Вознесения Господня, отмечаемого через сорок дней после Пасхи. Примечательно, что в 1799 году, уже будучи выдающимся учёным, Гаусс самостоятельно вычислил точную дату своего рождения, создав метод определения даты Пасхи для любого заданного года[3].
Исключительный талант Гаусса проявился в детском возрасте. Уже в двухлетнем возрасте он демонстрировал поразительные способности, а к трём годам не только овладел чтением и письмом, но и мог находить ошибки в арифметических расчётах своего отца[1].
Судьба благоволила юному гению, послав ему хорошего учителя — Бартельса, который впоследствии стал наставником самого Лобачевского. Бартельс высоко оценил выдающийся талант Гаусса и сумел добиться для него стипендии от герцога Брауншвейгского. Благодаря этой поддержке Гаусс смог окончить колледж Collegium Carolinum в Брауншвейге 1792-1795 годах.[3].
В юности Гаусс колебался между филологией и математикой, но в конечном итоге выбрал математику. При этом он питал особую любовь к латинскому языку, на котором писал значительную часть своих научных трудов. Он также увлекался английской и французской литературой, читая произведения в оригинале. В возрасте 62 лет Гаусс даже начал изучать русский язык, чтобы иметь возможность читать труды Лобачевского в оригинале, и добился в этом немалых успехов[2].
В годы учёбы в колледже Гаусс изучал работы Ньютона, Эйлера и Лагранжа. Именно тогда он совершил ряд важных открытий в области теории чисел, включая доказательство закона взаимности квадратичных вычетов. Несмотря на то, что Лежандр открыл этот закон раньше, ему не удалось его строго доказать. Кроме того, Гаусс независимо от Лежандра разработал «метод наименьших квадратов» и начал исследования в области «нормального распределения ошибок»[3].
Научная деятельность
В 1796 году Гауссом было установлено, что возможно построить правильный 17-угольник, используя исключительно циркуль и линейку. Значимость этого открытия была настолько велика, что в своём завещании он выразил твёрдое желание видеть изображение семнадцатиугольника на своей могиле[4].
Параллельно с этим. С 1796 года Гаусс начал вести дневник, в который заносил свои научные открытия. Подобно Исааку Ньютону, он не торопился обнародовать многие из своих результатов, даже те, которые обладали исключительной значимостью (например, эллиптические функции, неевклидова геометрия). Известно, что Гаусс открыл кватернионы за 30 лет до Гамильтона, назвав их «мутациями»[2].
В 1798 году завершил свой монументальный труд «Арифметические исследования», однако публикация состоялась лишь в 1801 году. В этой работе Гаусс детально раскрыл теорию сравнений, используя современные обозначения, введенные им самим. Он исследовал квадратичные формы, использовал комплексные корни из единицы для построения правильных n-угольников, изложил свойства квадратичных вычетов и представил доказательство квадратичного закона взаимности. Гаусс часто говорил, что математика — это царица наук, а теория чисел — царица математики[1].
В 1798 году Гаусс вернулся в Брауншвейг и жил там до 1807 года. Герцог Брауншвейгский продолжал поддерживать молодого гения, оплатив печать его докторской диссертации 1799 года и назначив ему стипендию. В своей диссертации Гаусс впервые доказал основную теорему алгебры. До него было предпринято множество попыток это сделать, ближе всех к цели подошел Д’Аламбер. Гаусс неоднократно возвращался к этой теореме и представил четыре различных доказательства[3].
С 1799 года Гаусс работал приват-доцентом в Брауншвейгском университете. В 1801 году Гаусс был удостоен чести быть избранным членом-корреспондентом Петербургской Академии наук, что стало признанием его заслуг на международном уровне[5].
Вклад в науки
Карл Фридрих Гаусс оставил после себя научное наследие, включающее несколько фундаментальных работ, оказавших огромное влияние на развитие математики и физики. Среди наиболее значимых его трудов стоит выделить следующие:
- «Арифметические исследования».Эта работа заложила основы современной теории чисел и считается одним из самых важных трудов в истории математики.
- «Теория биквадратичных вычетов». В 1832 году в этой работе Гаусс представил доказательства ключевых теорем, касающихся арифметики как обычных, так и комплексных чисел, продемонстрировав глубокую взаимосвязь между ними.
- «Общий анализ неровных плоскостей». В 1827 году этот труд, посвящённый геодезии, ознаменовал рождение внутренней геометрии. Именно благодаря этой работе в научном сообществе появился термин «гауссова кривизна», ставший краеугольным камнем в изучении поверхностей.
- «Об общем происхождении сил тяготения и отталкивания, что действуют прямо пропорционально расстоянию». В 1839 году эта работа детально описывает знаменитый закон Гаусса (иногда называемый теоремой Гаусса-Остроградского или просто теоремой Гаусса). Этот закон играет важнейшую роль в электродинамике и является одним из её основополагающих принципов.
- «Теория движения небесных тел». В 1832 году этот фундаментальный труд Гаусса в области астрономии предлагает метод расчёта орбит планет, основанный на астрономических наблюдениях. Эта работа стала основой для дальнейших исследований в небесной механике.
Память
Умер Гаусс 23 февраля 1855 года в Гёттингене[1]. Похоронен на кладбище Святого Альбана, расположенное в непосредственной близости от Гёттингенского университета, которому он посвятил более шести десятилетий своей плодотворной научной деятельности. В знак глубочайшего уважения и признания его выдающегося вклада в науку, Король Ганновера Георг V приказал отчеканить в честь Гаусса медаль, на которой были выгравированы портрет Гаусса и почётный титул «Mathematicorum Princeps» — «король математиков»[5].
Примечания
- ↑ Перейти обратно: 1,0 1,1 1,2 1,3 Ладыгина Ольга. Король крестьянского происхождения. Русское географическое общество (30 апреля 2022). Дата обращения: 15 февраля 2025.
- ↑ Перейти обратно: 2,0 2,1 2,2 Гаусс Карл Фридрих. Большая российская энциклопедия (13 июля 2023). Дата обращения: 17 февраля 2025.
- ↑ Перейти обратно: 3,0 3,1 3,2 3,3 Бакал Лада. Человек в шапочке: история Карла Гаусса, крестьянского сына и короля математики. Мел (1 мая 2021). Дата обращения: 17 февраля 2025.
- ↑ Комарова Мария Сергеевна. Карл Гаусс догадался, как построить правильный 17-угольник. ООО «МЕДИО». Дата обращения: 27 февраля 2025.
- ↑ Перейти обратно: 5,0 5,1 Карл Гаусс. Биограф. Дата обращения: 17 февраля 2025.