|
測量學(xué)——高斯
（作者未知） 2009/6/19
（接上頁）了。真奇怪，誰也沒有教過小高斯的算術(shù)，他是從哪兒學(xué)來的呢？高斯后來回憶起童年的事說，他在學(xué)會說話之前已經(jīng)學(xué)會計算了。的確，這位數(shù)學(xué)神童是有點(diǎn)數(shù)學(xué)天才的。
1788年，小學(xué)畢業(yè)的高斯由于古典文學(xué)成績優(yōu)異，而跳級被錄取為文科中學(xué)的二年級學(xué)生，后來又升到哲學(xué)班去學(xué)習(xí)。在18世紀(jì)時，中學(xué)的哲學(xué)班有點(diǎn)像我們今天的尖子班，那里都是成績優(yōu)秀的學(xué)生。不過，父母卻為高斯能不能進(jìn)入大學(xué)深造而發(fā)愁，因?yàn)樗麄兲F了，哪里交得起昂貴的大學(xué)學(xué)費(fèi)。的確，高斯家很窮，為了節(jié)省燈油，晚飯過后爸爸就要他上床睡覺，并把油燈熄掉，為了繼續(xù)進(jìn)行他喜愛的讀書學(xué)習(xí)，聰明的高斯用一個大蘿卜挖去芯，做了一盞小油燈，一個人躲到閣樓上，在微弱的燈光下看書學(xué)習(xí)，直到深夜。
1791年的一天，14歲的高斯在放學(xué)回家的路上，邊走邊看書，不注意闖入了不倫瑞克公爵費(fèi)迪南的莊園。在那個年代，德國還沒有統(tǒng)一，全國由幾十個小邦統(tǒng)治著。而公爵就是一邦之主，闖入公爵的莊園那還了得？費(fèi)迪南親自盤問這個農(nóng)村孩子，發(fā)現(xiàn)他是無意之中闖入的。而在盤問過程中，這孩子對答如流的才干，使他認(rèn)定這個高斯是一個神童。于是，公爵決定造就高斯，于1792年資助他進(jìn)入著名的卡羅琳學(xué)院學(xué)習(xí)語言和數(shù)學(xué)，以便為進(jìn)入大學(xué)作準(zhǔn)備。在那里，高斯學(xué)會了好幾國語言，并精心研讀了英國的牛頓、法國的拉格朗日、瑞士的歐勒這些大名鼎鼎的數(shù)學(xué)家的外文原著。
1795年，在費(fèi)迪南公爵的資助下，已打下良好基礎(chǔ)的高斯進(jìn)入舉世聞名的哥廷根大學(xué)學(xué)習(xí)。這所德國的最高學(xué)府學(xué)風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，藏書豐富，人才薈萃，年輕有為的高斯在那里受到系統(tǒng)而嚴(yán)格的科學(xué)教育，很快就脫穎而出，作出了名揚(yáng)世界的一系列重大貢獻(xiàn)。
把“數(shù)學(xué)王子”的桂冠戴在了他的頭上。值得一提的是，當(dāng)高斯進(jìn)大學(xué)不久，1796年3月，19歲的高斯用圓規(guī)和直尺作出了正17邊形，解決了兩千多年來一直沒有解決的一個世界難題。為了紀(jì)念他的這一重大成就，于1855年高斯去世后哥廷根大學(xué)按他的遺囑建造了一座十分獨(dú)特的紀(jì)念碑。它的底部是一個正17邊形的臺座，臺座上面是高斯的雕像。
高斯生平還喜歡文學(xué)與語言學(xué)，懂得十幾種外語。1807年，才30歲的高斯就當(dāng)上了當(dāng)時德國最高學(xué)府哥廷根大學(xué)的數(shù)學(xué)和天文學(xué)正教授，還擔(dān)任了該校天文臺臺長，取得如此輝煌的成就，別人稱他是“天才”，可是高斯卻回答道：“假如別人和我一樣深刻和持久地思考數(shù)學(xué)，他們也會做出同樣的發(fā)現(xiàn)。”
高斯長期從事于數(shù)學(xué)并將數(shù)學(xué)應(yīng)用于物理、天文學(xué)和大地測得學(xué)等領(lǐng)域的研究，著述豐富，成就甚多。他一生中共發(fā)表323篇（種）著作，提出404項(xiàng)科學(xué)創(chuàng)見（發(fā)表178項(xiàng)），完成4項(xiàng)意義重大的發(fā)明：（日光）、回照器(1820)、光度計(1821)、電報(1832)和磁強(qiáng)計(1837)。在各領(lǐng)域的主要成就有：1．物理學(xué)和地磁學(xué)中，關(guān)于靜電學(xué)（如高斯定理）、溫差電和摩擦電的研究、利用絕對單位（長度、質(zhì)量和時間）法則量度非力學(xué)量（如磁場強(qiáng)度）以及地磁場分布的理論研究（如把地面上任一點(diǎn)的磁勢進(jìn)行球諧分析）。2．利用幾何學(xué)知識研究光學(xué)系統(tǒng)近軸光線行為和成像，建立高斯光學(xué)。3．天文學(xué)和大地測量學(xué)中，如小行星軌道的計算，地球大小和形狀的理論研究等。4．結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測算，發(fā)展了概率統(tǒng)計理論和誤差理論，發(fā)明了最小二乘法，引入高斯誤差曲線。此外在純數(shù)學(xué)方面，他對數(shù)論、代數(shù)、幾何學(xué)的若干基本定理作出嚴(yán)格證明，如自然數(shù)為素數(shù)乘積定理、二項(xiàng)式定理、散度定理等。
|