Mtaalamu wa Hisabati Gauss alikuwa mtu aliyetengwa. Eric Temple Bell, ambaye alisoma wasifu wake, anaamini kwamba kama Gauss angechapisha utafiti na uvumbuzi wake wote kwa ukamilifu na kwa wakati, nusu dazeni ya wanahisabati zaidi wangeweza kuwa maarufu. Na kwa hivyo walilazimika kutumia sehemu ya simba ya wakati huo kujua jinsi mwanasayansi alipokea hii au data hiyo. Baada ya yote, hakuchapisha njia mara chache, alikuwa akipendezwa tu na matokeo. Mtaalamu bora wa hisabati, mtu wa ajabu na mtu asiyeiga - huyu ni Carl Friedrich Gauss.
Miaka ya awali
Mtaalamu wa hesabu wa siku zijazo Gauss alizaliwa mnamo 1777-30-04. Hili, bila shaka, ni jambo la kushangaza, lakini watu bora mara nyingi huzaliwa katika familia maskini. Ndivyo ilivyotokea wakati huu pia. Babu yake alikuwa mkulima wa kawaida, na baba yake alifanya kazi katika Duchy ya Brunswick kama mtunza bustani, fundi wa matofali au fundi bomba. Wazazi waligundua kuwa mtoto wao alikuwa mtoto mchanga wakati mtoto alikuwa na umri wa miaka miwili. Mwaka mmoja baadaye, Carl tayari anaweza kuhesabu, kuandika na kusoma.
Akiwa shuleni, mwalimu wake aliona uwezo wake alipompa kazi ya kukokotoa jumla ya nambari kutoka 1 hadi 100. Gauss alifaulu haraka kuelewa kwamba idadi yote iliyokithiri katikajozi ni 101, na baada ya sekunde chache alitatua mlinganyo huu kwa kuzidisha 101 kwa 50.
Yule kijana mwanahisabati alikuwa na bahati ya ajabu na mwalimu. Alimsaidia katika kila kitu, hata alishawishi ufadhili wa kulipwa kwa talanta ya mwanzo. Kwa msaada wake, Karl alifaulu kuhitimu kutoka chuo kikuu (1795).
Miaka ya mwanafunzi
Baada ya chuo kikuu, Gauss anasoma katika Chuo Kikuu cha Göttingen. Waandishi wa wasifu huteua kipindi hiki cha maisha kuwa chenye matunda mengi. Kwa wakati huu, aliweza kuthibitisha kwamba inawezekana kuteka pembetatu ya kawaida ya kumi na saba kwa kutumia dira tu. Anahakikisha kwamba inawezekana kuchora sio tu kumi na saba, lakini pia poligoni nyingine za kawaida, kwa kutumia dira na rula tu.
Katika chuo kikuu, Gauss anaanza kuweka daftari maalum, ambapo anaingiza maelezo yote yanayohusiana na utafiti wake. Wengi wao walikuwa wamefichwa kutoka kwa macho ya umma. Kwa marafiki, alirudia mara kwa mara kwamba hakuweza kuchapisha funzo au fomula ambayo hakuwa na uhakika nayo 100%. Kwa sababu hii, mawazo yake mengi yaligunduliwa na wanahisabati wengine miaka 30 baadaye.
Utafiti wa Hesabu
Baada ya kuhitimu kutoka chuo kikuu, mwanahisabati Gauss alikamilisha kazi yake bora ya "Uchunguzi wa Hesabu" (1798), lakini ilichapishwa miaka miwili tu baadaye.
Kazi hii pana iliamua maendeleo zaidi ya hisabati (haswa, aljebra na hesabu ya juu zaidi). Sehemu kuu ya kazi inalenga kuelezea abiogenesis ya fomu za quadratic. Waandishi wa wasifu wanadai kuwa ilitoka kwakeUgunduzi wa Gauss katika hisabati huanza. Baada ya yote, alikuwa mwanahisabati wa kwanza ambaye aliweza kukokotoa sehemu na kuzitafsiri katika utendaji kazi.
Pia katika kitabu unaweza kupata dhana kamili ya usawa wa kugawanya mduara. Gauss alitumia nadharia hii kwa ustadi, akijaribu kutatua tatizo la kufuatilia poligoni na mtawala na dira. Kuthibitisha uwezekano huu, Carl Gauss (mwanahisabati) anatanguliza msururu wa nambari, ambazo huitwa nambari za Gauss (3, 5, 17, 257, 65337). Hii ina maana kwamba kwa msaada wa vitu rahisi vya vifaa vya kuandika, unaweza kujenga 3-gon, 5-gon, 17-gon, nk. Lakini haitafanya kazi kujenga 7-gon, kwa sababu 7 sio "nambari ya Gauss". Mwanahisabati pia hurejelea nambari "zake" mbili, ambazo zilizidishwa kwa nguvu zozote za msururu wa nambari zake (23, 25, n.k.)
Tokeo hili linaweza kuitwa "nadharia ya uwepo safi". Kama ilivyotajwa mwanzoni, Gauss alipenda kuchapisha matokeo yake ya mwisho, lakini hakuwahi kutaja mbinu. Ni sawa katika kesi hii: mtaalamu wa hisabati anadai kwamba inawezekana kabisa kujenga poligoni ya kawaida, lakini haoni bayana jinsi ya kuifanya.
Astronomia na malkia wa sayansi
mnamo 1799, Karl Gauss (mwanahisabati) anapokea jina la Privatdozent katika Chuo Kikuu cha Braunschwein. Miaka miwili baadaye, anapewa nafasi katika Chuo cha Sayansi cha St. Petersburg, ambako anafanya kazi kama mwandishi. Bado anaendelea kusoma nadharia ya nambari, lakini mzunguko wa masilahi yake unakua baada ya ugunduzi wa sayari ndogo. Gauss anajaribu kufahamu na kubainisha eneo lake hasa. Wengi wanashangaa sayari hiyo iliitwaje kwa mahesabuHisabati ya Gauss. Hata hivyo, watu wachache wanajua kuwa Ceres sio sayari pekee ambayo mwanasayansi amefanya kazi nayo.
Mnamo 1801, mwili mpya wa angani uligunduliwa kwa mara ya kwanza. Ilifanyika bila kutarajia na ghafla, kama vile sayari ilipotea ghafla. Gauss alijaribu kuipata kwa kutumia mbinu za hisabati, na, cha ajabu, ilikuwa pale ambapo mwanasayansi alidokeza.
Mwanasayansi huyo amekuwa akijishughulisha na unajimu kwa zaidi ya miongo miwili. Njia ya Gauss (hisabati, ambayo inamiliki uvumbuzi mwingi) ya kuamua obiti kwa kutumia uchunguzi tatu inapata umaarufu ulimwenguni. Uchunguzi tatu - hii ndio mahali ambapo sayari iko kwa nyakati tofauti. Kwa msaada wa viashiria hivi, Ceres ilipatikana tena. Vivyo hivyo, sayari nyingine iligunduliwa. Tangu 1802, alipoulizwa jina la sayari iliyogunduliwa na mwanahisabati Gauss, mtu anaweza kujibu: "Pallas". Kuangalia mbele kidogo, ni muhimu kuzingatia kwamba mwaka wa 1923 asteroid kubwa inayozunguka Mars iliitwa jina la mwanahisabati maarufu. Gaussia, au asteroid 1001, ndiyo sayari inayotambulika rasmi ya Mwanahisabati Gauss.
Haya yalikuwa masomo ya kwanza katika uwanja wa unajimu. Labda kutafakari kwa anga ya nyota ilikuwa sababu ambayo mtu, akivutiwa na idadi, anaamua kuanzisha familia. Mnamo 1805 alioa Johanna Ostgof. Katika ndoa hii, wanandoa wana watoto watatu, lakini mtoto wa mwisho anakufa akiwa mchanga.
Mnamo 1806, mkuu wa mkoa ambaye alisimamia hisabati alikufa. Nchi za Ulaya zilishindana kuanzamwalike Gauss mahali pako. Kuanzia 1807 hadi siku zake za mwisho, Gauss aliongoza idara katika Chuo Kikuu cha Göttingen.
Mnamo 1809, mke wa kwanza wa mwanahisabati alikufa, katika mwaka huo huo Gauss anachapisha uumbaji wake mpya - kitabu kiitwacho "Paradigm of the Movement of Celestial Bodies". Mbinu za kukokotoa mizunguko ya sayari, ambazo zimeainishwa katika kazi hii, bado zinafaa leo (pamoja na marekebisho madogo).
Nadharia kuu ya aljebra
Ujerumani ilikutana mwanzoni mwa karne ya 19 katika hali ya machafuko na kudorora. Miaka hii ilikuwa ngumu kwa mwanahisabati, lakini anaendelea kuishi. Mnamo 1810, Gauss alifunga fundo kwa mara ya pili - na Minna Waldeck. Katika muungano huu, ana watoto wengine watatu: Teresa, Wilhelm na Eugen. Pia, 1810 iliwekwa alama kwa kupokea tuzo ya heshima na medali ya dhahabu.
Gauss anaendelea na kazi yake katika nyanja za unajimu na hisabati, akigundua vipengele zaidi na zaidi visivyojulikana vya sayansi hizi. Chapisho lake la kwanza, lililotolewa kwa nadharia ya msingi ya algebra, lilianzia 1815. Wazo kuu ni hili: idadi ya mizizi ya polynomial inalingana moja kwa moja na kiwango chake. Baadaye, taarifa hiyo ilichukua fomu tofauti kidogo: nambari yoyote kwa nguvu isiyo sawa na sifuri ya priori ina angalau mzizi mmoja.
Alithibitisha hilo kwa mara ya kwanza mwaka wa 1799, lakini hakuridhika na kazi yake, kwa hivyo chapisho hilo lilichapishwa miaka 16 baadaye, likiwa na masahihisho, nyongeza na hesabu.
Nadharia isiyo ya Euclidean
Kulingana na data, mnamo 1818 Gauss alikuwa wa kwanza kuunda msingi wa jiometri isiyo ya Euclidean, ambayo nadharia zake zingekuwa.inawezekana katika hali halisi. Jiometri isiyo ya Euclidean ni uwanja wa sayansi tofauti na Euclidean. Kipengele kikuu cha jiometri ya Euclidean ni uwepo wa axioms na nadharia ambazo hazihitaji uthibitisho. Katika Elements yake, Euclid alitoa kauli ambazo lazima zikubalike bila uthibitisho, kwa sababu haziwezi kubadilishwa. Gauss alikuwa wa kwanza kuthibitisha kwamba nadharia za Euclid haziwezi kuchukuliwa kila wakati bila uhalali, kwani katika hali fulani hazina msingi thabiti wa ushahidi ambao unakidhi mahitaji yote ya jaribio. Hivi ndivyo jiometri isiyo ya Euclidean ilionekana. Bila shaka, mifumo ya msingi ya kijiometri iligunduliwa na Lobachevsky na Riemann, lakini mbinu ya Gauss - mwanahisabati ambaye anaweza kuangalia kwa kina na kupata ukweli - aliweka msingi wa tawi hili la jiometri.
Geodesy
Mnamo 1818, serikali ya Hanover iliamua kuwa ni wakati wa kupima ufalme, na jukumu hili lilipewa Carl Friedrich Gauss. Uvumbuzi katika hisabati haukuishia hapo, lakini ulipata tu kivuli kipya. Anakuza michanganyiko ya hesabu muhimu ili kukamilisha kazi. Hizi ni pamoja na mbinu ya "miraba midogo" ya Gaussian, ambayo ilileta kijiografia katika kiwango kipya.
Ilimbidi kutengeneza ramani na kupanga uchunguzi wa eneo hilo. Hii ilimruhusu kupata maarifa mapya na kuanzisha majaribio mapya, kwa hivyo mnamo 1821 alianza kuandika kazi kwenye geodesy. Kazi hii ya Gauss ilichapishwa mnamo 1827 chini ya kichwa "Uchambuzi Mkuu wa Ndege Mbaya". Kazi hii ilitokana nashambulio la jiometri ya ndani huwekwa. Mtaalamu wa hisabati aliamini kuwa ni muhimu kuzingatia vitu vilivyo juu ya uso kama mali ya uso yenyewe, kwa kuzingatia urefu wa curves, huku ukipuuza data ya nafasi inayozunguka. Baadaye kidogo, nadharia hii iliongezewa na kazi za B. Riemann na A. Alexandrov.
Shukrani kwa kazi hii, dhana ya "curvature ya Gaussian" ilianza kuonekana katika duru za kisayansi (huamua kipimo cha kupindika kwa ndege katika hatua fulani). Jiometri tofauti huanza kuwepo kwake. Na ili kufanya matokeo ya uchunguzi kuwa ya kuaminika, Carl Friedrich Gauss (mwanahisabati) anagundua mbinu mpya za kupata maadili kwa uwezekano wa hali ya juu.
Mekaniki
Mnamo 1824, Gauss alijumuishwa katika hali ya kutokuwepo katika uanachama wa Chuo cha Sayansi cha St. Petersburg. Huu sio mwisho wa mafanikio yake, bado ana bidii katika hesabu na anatoa uvumbuzi mpya: "Nambari kamili za Gaussian". Wanamaanisha nambari ambazo zina sehemu ya kufikiria na halisi, ambayo ni nambari kamili. Kwa hakika, nambari za Gaussian hufanana na nambari kamili za kawaida katika sifa zao, lakini sifa hizo ndogo bainishi huturuhusu kuthibitisha sheria ya uwiano wa pande mbili.
Wakati wowote alikuwa mtu wa kuigwa. Gauss - mwanahisabati ambaye uvumbuzi wake umeunganishwa kwa karibu sana na maisha - mnamo 1829 alifanya marekebisho mapya hata kwa mechanics. Kwa wakati huu, kazi yake ndogo "Katika kanuni mpya ya ulimwengu ya mechanics" ilichapishwa. Ndani yake, Gauss anathibitisha kwamba kanuni ya athari ndogo inaweza kuchukuliwa kuwa dhana mpya ya mechanics. Mwanasayansi anadai kwamba kanuni hii inaweza kuwainatumika kwa mifumo yote ya mitambo ambayo imeunganishwa.
Fizikia
Kuanzia 1831, Gauss alianza kuugua ugonjwa wa kukosa usingizi. Ugonjwa huo ulijidhihirisha baada ya kifo cha mke wa pili. Anatafuta faraja katika uchunguzi mpya na marafiki. Kwa hiyo, kutokana na mwaliko wake, W. Weber alikuja Göttingen. Akiwa na kijana mwenye talanta, Gauss hupata haraka lugha ya kawaida. Wote wawili wana shauku kuhusu sayansi, na kiu ya maarifa inabidi kutulizwa kwa kubadilishana mbinu zao bora, ubashiri na uzoefu. Wapenzi hawa wanaingia kazini haraka, wakitumia muda wao katika utafiti wa sumaku-umeme.
Gauss, mtaalamu wa hisabati ambaye wasifu wake ni wa thamani kubwa kisayansi, aliunda vitengo kamili mnamo 1832, ambavyo bado vinatumika katika fizikia leo. Alitaja nafasi kuu tatu: wakati, uzito na umbali (urefu). Pamoja na ugunduzi huu, mwaka wa 1833, kutokana na utafiti wa pamoja na mwanafizikia Weber, Gauss alifanikiwa kuvumbua telegrafu ya sumakuumeme.
1839 iliwekwa alama kwa kutolewa kwa insha nyingine - "On abiogenesis ya jumla ya nguvu za mvuto na repulsion, ambayo hufanya kwa uwiano wa moja kwa moja na umbali." Kurasa hizo zinaelezea kwa kina sheria maarufu ya Gauss (pia inajulikana kama nadharia ya Gauss-Ostrogradsky, au nadharia ya Gauss kwa urahisi). Sheria hii ni moja ya msingi katika electrodynamics. Inafafanua uhusiano kati ya mtiririko wa umeme na jumla ya chaji ya uso, ikigawanywa na kidhibiti cha umeme.
Katika mwaka huo huo, Gauss alifahamu lugha ya Kirusi. Anatuma barua kwa St. Petersburg na ombi la kumtumaVitabu na majarida ya Kirusi, alitaka sana kufahamiana na kazi "Binti ya Kapteni". Ukweli huu wa wasifu unathibitisha kwamba, pamoja na uwezo wa kukokotoa, Gauss alikuwa na mambo mengine mengi ya kufurahisha na anapenda.
Mwanaume tu
Gauss hakuwahi kuwa na haraka ya kuchapisha. Alikagua kila kazi yake kwa uangalifu na kwa uchungu. Kwa mwanahisabati, kila kitu kilikuwa muhimu: kutoka kwa usahihi wa fomula hadi umaridadi na unyenyekevu wa silabi. Alipenda kurudia kwamba kazi yake ni kama nyumba mpya iliyojengwa. Mmiliki anaonyeshwa tu matokeo ya mwisho ya kazi, na sio mabaki ya msitu ambayo yalikuwa kwenye tovuti ya makao. Ilikuwa sawa na kazi yake: Gauss alikuwa na uhakika kwamba hakuna mtu anayepaswa kuonyeshwa muhtasari mbaya wa utafiti, data iliyotengenezwa tayari tu, nadharia, fomula.
Gauss kila mara alionyesha kupendezwa sana na sayansi, lakini alipendezwa sana na hisabati, ambayo aliiona "malkia wa sayansi zote." Na maumbile hayakumnyima akili na talanta zake. Hata katika uzee wake, yeye, kulingana na desturi, alifanya mahesabu mengi magumu katika kichwa chake. Mtaalamu wa hesabu hakuwahi kuzungumza juu ya kazi yake mapema. Kama kila mtu, aliogopa kwamba watu wa wakati wake hawatamuelewa. Katika moja ya barua zake, Karl anasema kwamba amechoka kusawazisha kila wakati kwenye makali: kwa upande mmoja, ataunga mkono sayansi kwa raha, lakini, kwa upande mwingine, hakutaka kuchochea kiota cha "hornet". wepesi."
Gauss alikaa maisha yake yote huko Göttingen, mara moja tu alifanikiwa kutembelea mkutano wa kisayansi huko Berlin. Angeweza kwa muda mrefumuda wa kufanya utafiti, majaribio, hesabu au vipimo, lakini hakupenda kutoa mihadhara sana. Aliona mchakato huu kuwa hitaji la bahati mbaya tu, lakini ikiwa wanafunzi wenye talanta walionekana kwenye kikundi chake, hakuacha wakati au bidii kwao na kwa miaka mingi alidumisha mawasiliano ya kujadili maswala muhimu ya kisayansi.
Carl Friedrich Gauss, mwanahisabati, picha iliyochapishwa katika makala haya, alikuwa mtu wa kustaajabisha sana. Angeweza kujivunia ujuzi bora sio tu katika uwanja wa hisabati, lakini pia alikuwa "marafiki" na lugha za kigeni. Alikuwa anajua Kilatini, Kiingereza na Kifaransa, na hata alikuwa akijua Kirusi. Mwanahisabati hakusoma kumbukumbu za kisayansi tu, bali pia hadithi za kawaida. Alipenda sana kazi za Dickens, Swift na W alter Scott. Baada ya wanawe wachanga kuhamia Merika, Gauss alipendezwa na waandishi wa Amerika. Baada ya muda, akawa mraibu wa vitabu vya Kideni, Kiswidi, Kiitaliano na Kihispania. Kazi zote za mwanahisabati lazima zisomwe katika asilia.
Gauss alichukua nafasi ya kihafidhina katika maisha ya umma. Tangu utotoni, alihisi kutegemea watu wenye mamlaka. Hata maandamano yalipoanza katika chuo kikuu mwaka wa 1837 dhidi ya mfalme, ambaye alikata mishahara ya maprofesa, Karl hakuingilia kati.
Miaka ya hivi karibuni
Mnamo 1849, Gauss anasherehekea kumbukumbu ya miaka 50 ya udaktari wake. Wanahisabati wanaojulikana sana walikuja kumtembelea, na hilo lilimpendeza zaidi kuliko mgawo wa tuzo nyingine. Katika miaka ya mwisho ya maisha yake, tayari alikuwa mgonjwa sana. Carl Gauss. Ilikuwa ngumu kwa mtaalamu wa hisabati kuzunguka, lakini uwazi na uangavu wa akili haukuteseka kutokana na hili.
Muda mfupi kabla ya kifo chake, afya ya Gauss ilizorota. Madaktari waligundua ugonjwa wa moyo na mkazo wa neva. Dawa hazikusaidia sana.
Mwanahisabati Gauss alikufa mnamo Februari 23, 1855, akiwa na umri wa miaka sabini na minane. Mwanasayansi maarufu alizikwa huko Göttingen na, kulingana na mapenzi yake ya mwisho, kumi na saba ya kawaida iliandikwa kwenye jiwe la kaburi. Baadaye, picha zake za picha zitachapishwa kwenye stempu za posta na noti, nchi itakumbuka milele mtu wake bora zaidi.
Huyu alikuwa Carl Friedrich Gauss - wa ajabu, mwerevu na mwenye shauku. Na wakiuliza jina la sayari ya mwanahisabati Gauss ni nini, unaweza kujibu polepole: "Computations!", Baada ya yote, alijitolea maisha yake yote kwao.
