Johann Carl Friedrich Gauss je bil nemški matematik in astronom, ki velja za enega najvplivnejših matematikov v zgodovini. Pogosto imenovan Princeps mathematicorum ("princ matematikov") in "največji matematik od antike" je veliko prispeval na številnih področjih, vključno s teorijo števil, algebro, statistiko, analizo, geometrijo, astronomijo in teorijo matric. Rodil se je staršem iz slabega delavskega razreda v Brunswicku, medtem ko je že kot majhen otrok pokazal dokaze o svoji genialnosti. Otrok, ki je star otrok, naj bi popravil napako v izračunu plač svojega očeta kot majhen od treh otrok. Učitelje je začel osupniti s svojo briljantnostjo v šoli in je že v najstniških letih naredil svoje prvo prelomno matematično odkritje. Čeprav so bili njegovi starši slabi, je našel zavetnika v vojvodini Brunswick, ki je prepoznal njegovo inteligenco in ga poslal na prestižno univerzo v Göttingenu. Sčasoma se je v Nemčiji uveljavil kot ugleden matematik in njegov ugled se je kmalu razširil tudi po vsem svetu. Pomembno je prispeval na skoraj vseh področjih matematike, vendar je bilo njegovo najljubše področje teorija števil, področje, ki ga je s svojim delom na kompleksnih številkah spremenil. Objavil je tudi veliko knjig, vključno z „Disquisitiones Arithmeticae“, ki velja za eno najvplivnejših matematičnih knjig, kar jih je bilo kdaj napisanih.
Otroštvo in zgodnje življenje
Carl Gauss se je rodil 30. aprila 1777 v Brunswicku (Braunschweig) v vojvodstvu Brunswick-Wolfenbüttel v revni družini. Bil je edini otrok svojih staršev. Njegova mati je bila nepismena in datuma svojega rojstva sploh ni zabeležila. Kasneje je sam Gauss datum izračunal na podlagi odlomkov informacij, ki jih je posredovala njegova mati.
Bil je otročič in je kot malček začel kazati znake svojega sijaja. Imel je le tri leta, ko je popravil napako v očetovih obračunih plač. Kot sedemletnik je zaslepil svoje šolske učitelje, tako da je hitro povzel cela števila od 1 do 100. Že do 12. leta je kritiziral Euclidovo geometrijo.
Čeprav so bili njegovi starši slabi, je na srečo našel prijaznega zavetnika vojvode Brunswicka, ki je prepoznal fantove intelektualne sposobnosti in mu zagotovil finančno pomoč za pridobitev visoke izobrazbe. Gauss se je v letih 1792 do 1795 udeležil Collegium Carolinum, univerze v Göttingenu pa od 1795 do 1798.
Kot študent je začel odkrivati ali neodvisno odkrivati več pomembnih matematičnih konceptov in izrek. Njegovo prvo večje delo se je zgodilo leta 1796, ko je pokazal, da lahko pravilen poligon s 17 strani tvorita samo vladar in kompas. To je bilo veliko odkritje na področju matematike, saj so gradbeni problemi stoletja zamerili matematikom.
V svoji doktorski nalogi leta 1799 je dokazal temeljni izrek o algebri, ki pravi, da ima vsak nestalni eno-spremenljiv polinom s kompleksnimi koeficienti vsaj eno kompleksno korenino. V prihodnosti bo predložil še tri dokaze.
Kariera
Carl Gauss je leta 1801 objavil knjigo 'Disquisitiones Arithmeticae' (Aritmetične raziskave). V tej knjigi je vnesel znak '' za skladnost in podal prva dva dokaza zakona o kvadratni vzajemnosti.
Zelo se je zanimal tudi za teoretsko astronomijo. Gauss je napovedal položaj planetoidne Ceres, ki ga je leta 1800 prvi odkril astronom Giuseppe Piazzi. Ceres pa je izginil za soncem, preden so astronomi lahko zbrali dovolj podatkov, da bi napovedali točen datum njegove ponovitve. Gauss je trdo delal z omejenimi razpoložljivimi podatki in napovedoval.
Ceres je bil ponovno odkrit decembra 1801, njegov položaj pa je bil skoraj natanko tam, kjer je Gauss predvidel - njegova napoved se je v polsto stopinjah izkazala za natančno. Vendar Gauss ni razkril svoje metode računanja in trdil je, da je logaritamske izračune opravil v svoji glavi.
Njegovo delo iz leta 1809 „Theoria motus corporum coelestium in sectionibus conicis solem ambientum“ (Teorija gibanja nebesnih teles, ki se gibljejo v koničnih odsekih okoli Sonca), je temeljilo na odkritju Ceres. V tem delu je predstavil tisto, kar je postalo znano kot Gaussova gravitacijska konstanta.
Leta 1818 je Gauss začel geodetsko raziskavo Hannovrskega kraljestva. To je bil dolgoročni projekt, ki je trajal do leta 1832. Za pomoč pri raziskavi je izumil heliotrop - instrument, ki odseva sončne žarke v osredotočenem snopu na velikih razdaljah za merjenje položajev.
V 1830-ih se je zanimal za zemeljski magnetizem in sodeloval pri prvem svetovnem raziskovanju Zemljinega magnetnega polja. Med to raziskavo je izumil magnetometer.
Leta 1840 je objavil delo „Dioptrische Untersuchungen“, v katerem je podrobno opisal prvo sistematično analizo oblikovanja slik pod paraksialnim približkom. Pokazal je, da lahko pod paraksialnim približkom optični sistem označimo s svojimi kardinalnimi točkami.
Pridruženi član Nizozemskega kraljevega inštituta je postal leta 1845. Ko je inštitut leta 1851 postal kraljevska nizozemska akademija znanosti in umetnosti, se je pridružil kot tuji član.
Večja dela
Njegov učbenik o teoriji števil, "Disquisitiones Arithmeticae", je obravnaval pomembne rezultate v teoriji števil, ki so jih pridobili ugledni matematiki, kot so Fermat, Euler, Lagrange in Legendre, ter pomembni novi rezultati Gausa. V času prve objave je knjiga veljala za zelo vplivno do leta 20. stoletja.
Carl Gauss je formuliral Gausov zakon, ki je povezal porazdelitev električnega naboja na nastalo električno polje. Zakon lahko uporabimo za izpeljavo Coulomovega zakona in obratno.
Izumil je heliotrop, instrument, ki z ogledalom odseva sončno svetlobo na velikih razdaljah z namenom označevanja položajev v izvidu zemlje. Heliotropi so bili v raziskavah v Nemčiji do poznih osemdesetih let prejšnjega stoletja, ko so GPS-meritve nadomestile uporabo heliotropa v raziskavah na dolge razdalje.
Nagrade in dosežki
Leta 1810 ga je Francoska akademija znanosti prejela z nagrado Lalande kot priznanje za njegove prispevke k astronomiji.
Leta 1823 je prejel nagrado Danske akademije znanosti za študij zemljevidov, ki ohranjajo kot.
Leta 1838 ga je kraljevo društvo v Londonu prejelo Copleyjevo medaljo "za svoje izume in matematične raziskave v magnetizmu".
Osebno življenje in zapuščina
Prva poroka Carla Gausa je bila z Johanno Osthoff, kar je povzročilo rojstvo treh otrok. Johanna je umrla leta 1809. Kljub razbitju ni nikoli pustil, da bi njegove osebne tragedije vplivale na njegovo poklicno življenje.
Pozneje se je poročil z najboljšo prijateljico Johanne, Friederico Wilhelmine Waldeck. Tudi iz te poroke je imel tri otroke. Njegova druga žena je umrla leta 1831 po dolgi bolezni.
Ena od njegovih hčera, Therese, je v poznejših letih skrbela za ostarelega matematika. Umrl je 23. februarja 1855, star 77 let.
Nagrado Carla Friedricha Gaussa za uporabo matematike, imenovano v njegovo čast, sta leta 2006 objavila Mednarodna matematična zveza in Nemško matematično društvo za "izjemne matematične prispevke, ki so našli pomembne aplikacije zunaj matematike".
Hitra dejstva
Rojstni dan: 30. aprila 1777
Državljanstvo Nemško
Umrl v starosti: 77 let
Sončni znak: Bik
Znan tudi kot: Johann Carl Friedrich Gauss
Rojen v: Braunschweig, vojvodstvo Brunswick-Wolfenbüttel, Sveto rimsko cesarstvo
Znani kot Matematik
Družina: Zakonca / Ex-: Friederica Wilhelmine Waldeck (m?? - 1831), Johanna Osthoff (m.? –1809) Umrla 23. februarja 1855 kraj smrti: Göttingen, odkritja / izumi Kraljevine Hanover: Matematična odkritja Več Izobraževanje dejstev: Univerza v Helmstedtu, univerza Georg-August iz Göttingena: 1838 - Copleyjeva medalja
