Gauss, Johann Carl Friedrich [高斯]介绍
Gauss, Johann Carl Friedrich [高斯]
国家:德国 性别:男
   Gauss(1777年4月30日~1855年2月23日)出生在德国 Brunswick 一贫穷劳工家。他的父亲叫做 Gebhard Dietdich Gauss (1744-1808),母亲是 Dorothea Benze (1743-1839)。 

   Gauss 从小有数学异稟,这个消息引起当地领主 Brunswick 公爵的注意,有意要栽培他,便出资把小学毕业后的 Gauss 送去优异的 Coroline 高等学校就读(1792年2月~1795年),再由 Gauss 选定读 G?ttingen 大学(1795年10月5日~1798年9月28日)。毕业后 Gauss 赴 Helmstedt 大学作研究取得博士学位(1799年7月16日),论文便是「代数学的基本定理」(早年法国人 d'Alembert 证过它,但证明不全)。Gauss 喜爱这个定理,一生中还给它另三种证明。 

   1801年9月29日 Gauss 在公爵资助之下出版了他的数学巨著《整数论研考》(Disquisitiones Arithmeticae)。它是 Gauss 青少年时代的研究心得,共有七章(第八章因经费关係去除,他去世后出专集时学者专家们给它加上去)。第七章是书中的精华,係以二项同餘式理论来解 xn=1 的根并应用在等分圆周及作出正 n 边形上。例子便是打破数学史上二千多年的沉寂,以圆规与直尺作出正十七边形来。作出正十七边形时,Gauss 才19岁(1786年3月30日)。这使他振奋之餘,决定走数学,而非文学之路,并开始记他那有名的《科学日记》(1796.3.30~1814.7.9)。即,以拉丁文简述他的研究心得。其中有他为发表的椭圆函数及非欧几何学等。日记在1898年才从他在德国唯一的孙子 Carl August 家中发现。从中可以探视到 Gauss 的许多思维与发现。 

   刚出完书 Gauss 就被1801年元旦才被发现的小慧星 Ceres 的问题吸引住了。它被发现后只有三次观测记载,然后它躲进太阳的阴影裡不见了。按「Bade 原则」,它在1801年底或1802年初会在天空某处再现。但是天文学家们苦於求不出它的轨道来。Gauss 九月底才著手作这个问题,11月便把他求出的 Ceres 轨道发表在《天文月刊》上。天文学家们真的就在1801年除夕及1802年元旦看到 Ceres 出现在 Gauss 求出来的轨道上。於是 Gauss 为理论天文学家的名声大噪。那一阵发现的新星大家都请他求出轨道来。於是在1809年 Gauss 出他的第二巨著《在太阳周围回转成圆锥现的天体之运动论》,为当时的天文学家必须精通的教科书。 

    Brunswick 公爵屡次调升 Gauss 的年金让他能够安心作研究工作。但是当时拿破崙崛起,开始蚕食德国南方诸邦。普鲁士想扼止他这种作为,便在1806年10月向法国挑战,统帅便是老将 Brunswick 公爵。不幸公爵在一场战争中中弹伤亡。Gauss 的年金从此无著落了。 

    Gauss 终於在1807年7月找到 G?ttingen 大学的教职并兼 G?ttingen 天文台台长,他一直在这个岗位上至去世为止。 

    1818年9月 Hanover 首相委任 Gauss 负责测量 Hanover 境内的地形以便绘出精确的地图来。测量地形的野外工作持续到1826年,后继的计算则延至1848年才结束。由实地工作中 Gauss 对曲面的性质有了充分的了解。在1827年他发表有关曲面的论文。他把曲面以参数式表示,并讨论曲面具有的内在性质,如高斯曲率 K 在保长变换下不变等。他的学生 Riemann把他的曲面理论发扬光大成为 Riemann 几何学,到了20世纪,Einstein 便是使用它发明了一般相对论。Gauss 又著书《Memoir in Geodesy》(I, 1843, II, 1846) 等。在测量工作中 Gauss 发明了回光仪 (helitope)。 

    1831年起 Gauss 与 G?ttingen 大学物理学教授 Wilhelm Weber 一起研究电磁学。1832年 Gauss 写出有关测定磁学绝对单位的论文,又跟 Weber 合作发明了电磁式电信机。他们在1840年共著《地磁学地图》。 

    Gauss 结婚过两次。第一次与 Johanna Osthoff (1780-1809) 结婚,生有二男一女,次子夭折。Johanna 夫人去世后,他又娶 Gottingen 大学教授之女 Minna Waldeck (1788-1831),也生二子一女。长子的后代在1936年只剩3人。三子、四子移民美国后从商成功,后代兴旺。 

    Gauss 的座右铭是「稀少,但成熟」(Few but ripe)。所以他不多写,写成的作品则以叙述简洁,内容丰实著称。 

    Gauss 去世后不久 G?ttingen 地方的君主 Hanover 国王乔治五世为表彰 Gauss 的丰功伟业,敕令铸造一个七公分直径的纪念金章送给 Gauss 家族,金章边缘以拉丁文刻著 "Georgius V. rex Hannoverage Mathematicorum principi"(Hanover 君主乔治五世向数学家之王致敬)。从此,称呼 Gauss 为「数学之王」的名号不脛而走。