Johann Carl Friedrich Gauss német matematikus és csillagász volt, aki a történelem egyik legbefolyásosabb matematikusa. Gyakran a Princeps mathematicorum-nak ("a matematikusok hercege") és "az ókor óta a legnagyobb matematikusnak" nevezik, és számos területen jelentős hozzájárulást nyújtott, beleértve a számelméletet, az algebrát, a statisztikát, az elemzést, a geometria, a csillagászat és a mátrixelméletet. Brunswickban szegény munkásosztályú szülõknek született, és még csak kicsi gyermeke volt. Gyerekcsalád, azt állítják, hogy kijavította egy apja bérszámfejtési hibáját, mint egy három éves kisfiú. Az iskolában levő ragyogással kezdte meglepni tanárait, és még tinédzser korában megtette az első úttörő matematikai felfedezését. Annak ellenére, hogy szülei szegények, Brunswick hercegében találtak védőszentjét, aki felismerte intelligenciáját és elküldte a tekintélyes Göttingeni Egyetemre. Végül Németországban kiemelkedő matematikusnak bizonyult, és hírneve hamarosan nemzetközileg elterjedt. Jelentős hozzájárulást nyújtott a matematika szinte minden területéhez, de kedvenc területe a számelmélet volt, amely olyan terület volt, amelyet forradalmasított a komplex számokra vonatkozó munkájával. Számos könyvet is kiadott, köztük a „Disquisitiones Arithmeticae” című könyvet, amelyet az egyik legbefolyásosabb matematikai könyvnek írtak.
Gyerekkori és korai élet
Carl Gauss 1777. április 30-án született szegény családban Brunswickben (Braunschweig), a Brunswick-Wolfenbüttel hercegségben. Szülei egyetlen gyermeke volt. Anyja írástudatlan és nem is rögzítette születésének dátumát. Később maga Gauss az anyja által szolgáltatott információk kivonata alapján kiszámította a dátumot.
Gyerekcsalád volt, és kisgyermekként kezdett megjelenni ragyogásának jeleit. Alig három éves volt, amikor kijavította az apja bérszámfejtésének hibáját. Hétévesen elkápráztatta iskolai tanárait az 1 és 100 közötti egész számok gyors összegzésével. 12 éves korában már bírálta Euclid geometriáját.
Annak ellenére, hogy szülei szegények voltak, szerencsére talált egy kedves mecénást Brunswick hercegében, aki felismerte a fiú szellemi képességeit és pénzügyi támogatást nyújtott neki a felsőoktatás megszerzéséhez. Gauss 1792-1795 között a Collegium Carolinumban, 1795-1798-ban a Göttingeni Egyetemen vett részt.
Egyetemi hallgatóként számos fontos matematikai fogalmat és tételt fedezett fel, vagy önállóan fedezte fel újra. Első nagy munkája 1796-ban történt, amikor bebizonyította, hogy egy 17 oldalú szabályos sokszög csak vonalzóval és iránytűvel építhető fel. Ez nagy felfedezés volt a matematika területén, mivel az építési problémák évszázadok óta zavarják a matematikusokat.
1799-es doktori disszertációjában bebizonyította az algebrai alaptételét, amely kimondja, hogy minden nem állandó, egyváltozós polinomnak, amelynek komplex együtthatói vannak, legalább egy komplex gyöke van. A jövőben három további bizonyítékot fog előállítani.
Karrier
Carl Gauss 1801-ben publikálta a „Disquisitiones Arithmeticae” (aritmetikai vizsgálatok) könyvet. Ebben a könyvben bevezette a „≡” szimbólumot a kongruenciára, és bemutatta az első két igazolást a másodfokú kölcsönösség törvényéről.
Mély érdeklődése volt az elméleti csillagászat iránt is. Gauss előrejelzést fogalmazott meg a Ceres-féle planetoid helyzetéről, amelyet először Giuseppe Piazzi csillagász fedezett fel 1800-ban. Ceres azonban eltűnt a nap mögött, mielőtt a csillagászok elegendő adatot tudtak volna összegyűjteni annak újbóli megjelenésének pontos dátumára. Gauss keményen dolgozott a rendelkezésre álló korlátozott adatokkal és előrejelzést tett.
1801 decemberében újból felfedezték Ceresét, és a helyzet szinte pontosan ott volt, ahogyan Gauss megjósolta - előrejelzése félfokon belül pontosnak bizonyult. Gauss azonban nem fedte fel a számítási módszerét, és azt állította, hogy a fejében elvégezte a logaritmikus számításokat.
„Theoria motus corporum coelestium in sectionibus conicis solem ambientum” című 1809. évi munkája (a Nap körül kúpos szakaszokban mozgó égitestek mozgásának elmélete) Ceres felfedezésén alapult. Bemutatta ezt a munkát, amelyet Gauss gravitációs állandóként ismertek.
1818-ban Gauss megkezdte a Hannoveri Királyság geodéziai felmérését. Ez egy hosszú távú projekt, amely 1832-ig tartott. A felmérés elősegítése érdekében feltalálta a heliotropot - egy olyan eszközt, amely nagy távolságra fókuszált fénysugárban tükrözi a Nap sugarait a helyzet mérésére.
Az 1830-as években felkeltette érdeklődését a földi mágnesesség iránt és részt vett a Föld mágneses mezőjének első világméretű felmérésében. A felmérés során feltalálta a magnetométert.
1840-ben publikálta a „Dioptrische Untersuchungen” című munkát, amelyben bemutatta az első szisztematikus elemzést a képeknek egy paraxiális közelítés során történő képződéséről. Megmutatta, hogy egy paraxiális közelítés mellett az optikai rendszert kardinalális pontjai jellemzik.
1845-ben a Holland Királyi Intézet társult tagjává vált. Amikor az intézet 1851-ben a Holland Királyi Művészeti és Tudományos Akadémia lett, külföldi tagként csatlakozott.
Fő művek
A számelmélet tankönyve, a „Disquisitiones Arithmeticae” a kiemelkedő matematikusok, például Fermat, Euler, Lagrange és Legendre, a számelmélet fontos eredményeit tárgyalta, valamint Gauss saját fontos új eredményeit. Az első kiadásának idején nagy befolyással bíró könyv a 20. századig befolyásos maradt.
Carl Gauss megfogalmazta a Gauss-törvényt, amely az elektromos töltés eloszlását az eredményül kapott elektromos mezőhöz kapcsolta. A törvény felhasználható Coulomb törvényének levezetésére, és fordítva.
Találta ki a heliotropot, egy olyan eszközt, amely tükörrel tükrözi a napfényt nagy távolságokon, és egy földmérés során megjelöli a pozíciókat. A heliotropokat Németországban használt felmérésekben használták az 1980-as évek végéig, amikor a GPS-mérések helyettesítették a heliotroop használatát a távolsági felmérésekben.
Díjak és eredmények
1810-ben a Francia Tudományos Akadémia kitüntette a Lalande-díjat, elismerve a csillagászathoz való hozzájárulását.
1823-ban elnyerte a Dán Tudományos Akadémia díját szögmegőrző térképeinek tanulmányozásáért.
1838-ban a londoni Királyi Társaság átadta a Copley-kitüntetést "találmányainak és a mágnesesség matematikai kutatásainak".
Személyes élet és örökség
Carl Gauss első házassága Johanna Osthoff volt, ami három gyermek születését eredményezte. Johanna 1809-ben halt meg. Noha összetört, soha nem hagyta, hogy személyes tragédiái befolyásolják szakmai életét.
Később feleségül vette Johanna legjobb barátját, Friederica Wilhelmine Waldeck-et. Három gyermeke is volt ebből a házasságból. Második felesége 1831-ben halt meg egy hosszú betegség után.
Az egyik lánya, Therese, későbbi éveiben gondoskodott az öregedő matematikusról. 1855. február 23-án halt meg, 77 éves korában.
A Nemzetközi Matematikai Szövetség és a Német Matematikai Társaság 2006-ban indította a Carl Friedrich Gauss matematika alkalmazásának díját, amelyet a tiszteletére neveztek ki.
Gyors tények
Születésnap: 1777. április 30
Állampolgárság Német
77 éves korban halt meg
Nap jel: Bika
Más néven: Johann Carl Friedrich Gauss
Születési hely: Braunschweig, Brunswick-Wolfenbüttel hercegség, Szent Római Birodalom
Híres, mint Matematikus
Család: Házastárs / Ex-: Friederica Wilhelmine Waldeck (m.? –1831), Johanna Osthoff (m.? –1809). Meghalt: 1855. február 23-án. Halál helye: Göttingen, Hannoveri Királyság felfedezések / találmányok: matematikai felfedezések Több Tények oktatása: Helmstedti Egyetem, Georg-August Göttingeni Egyetem díjak: 1838 - Copley-érme
