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Pourquoi Johann Carl Friedrich Gauss est-il célèbre ? Essai historique sur le grand mathématicien Carl Friedrich Gauss

Il est né 30 avril 1777 années à Braunschweig (nord de l'Allemagne) ; Les parents du garçon appartenaient à la classe ouvrière.

Il y a une autre histoire sur l'enfance de Gauss. Sa mère ne s'en souvenait pas date exacte quand il est né - mais elle a dit que c'était arrivé mercredi, 8 jours avant Pâques. Sachant cela, le garçon a pu calculer lui-même son anniversaire.

On lui prescrit l’expression : « Les mathématiques sont la reine des sciences, et l’arithmétique est la reine des mathématiques ».

DANS 1791 Cette année-là, le comte de Braunschweig attire l'attention sur le jeune homme, qui fait des progrès remarquables dans ses études, et prend à sa charge les frais de ses études à l'école, puis à l'université de Göttingen ( 1795– 1798 ).

Déjà là 1792 le jeune mathématicien a découvert qu'un décidagone régulier (une figure en forme d'anneau à 17 côtés) peut être construit en utilisant uniquement un compas et une règle.

À peu près à la même époque, Gauss décrit le principe de la distribution des nombres premiers (c'est-à-dire ceux qui ne sont divisibles par rien d'autre que 1 et lui-même) et prouve la loi quadratique de la réciprocité.

DANS 1799 L'année suivante, Gauss envoya une thèse à l'Université de Helmstedt - sa preuve du théorème fondamental de l'algèbre. Pour cet article, il a obtenu son doctorat par contumace.

DANS 1801 A Leipzig, ses « Études arithmétiques », son premier ouvrage majeur, sont publiées. En plus de 600 pages, Gauss expose toutes les découvertes de ses prédécesseurs arithmétiques et décrit ses recherches. Trois ans plus tard, le célèbre physicien Joseph Louis Lagrange écrit au jeune scientifique : « Vos Recherches vous ont immédiatement élevé au niveau des premiers mathématiciens, et je crois que la dernière partie contient la plus belle découverte analytique qui ait été faite depuis longtemps. temps."

La même année, il devient membre correspondant Académie russe Sci.

En novembre 1801, Gauss avait calculé l'orbite de la planète naine Cérès, découverte plus tôt cette année-là par l'Italien Giuseppe Piazzi.

DANS 1833 un fil de trois kilomètres au-dessus des toits de Göttingen était un télégraphe qui reliait l'observatoire Gauss et le laboratoire de son collègue Wilhelm Weber. Leur invention leur a permis d'échanger des remarques à une vitesse de 6 mots par minute. Cela s'est produit 7 ans avant que Samuel Morse ne fasse breveter le télégraphe électromécanique en Amérique. Cependant, le premier modèle télégraphique est considéré comme le développement du citoyen russe P.L. Le shilling, inventé un an plus tôt. Le télégraphe de Göttingen fut détruit en 1845 par la foudre.


Gauss Karl Friedrich
Né : 30 avril 1777.
Décédé : 23 février 1855.

Biographie

Johann Carl Friedrich Gauss (allemand : Johann Carl Friedrich Gauß ; 30 avril 1777, Braunschweig - 23 février 1855, Göttingen) - mathématicien, mécanicien, physicien, astronome et géomètre allemand. Considéré comme l'un des plus grands mathématiciens de tous les temps, le « Roi des Mathématiciens ». Lauréat de la médaille Copley (1838), membre étranger des académies des sciences suédoise (1821) et russe (1824), anglais Société royale.

1777-1798

Le grand-père de Gauss était un paysan pauvre, son père était jardinier, maçon et surveillant de canal dans le duché de Brunswick. Dès l’âge de deux ans, le garçon s’est révélé être un enfant prodige. À l’âge de trois ans, il savait lire et écrire, corrigeant même les erreurs de calcul de son père. Selon la légende, professeur de l'école les mathématiques pour occuper les enfants pendant longtemps, leur a demandé de compter la somme des nombres de 1 à 100. Le jeune Gauss a remarqué que les sommes par paires aux extrémités opposées sont les mêmes : 1+100=101, 2+99=101, etc., et a immédiatement obtenu le résultat : 50 \fois 101= 5050. Jusqu’à ses vieux jours, il avait l’habitude de faire la plupart de ses calculs de tête.

Il eut de la chance avec son professeur : M. Bartels (plus tard professeur de Lobatchevski) apprécia le talent exceptionnel du jeune Gauss et réussit à lui obtenir une bourse du duc de Brunswick. Cela a aidé Gauss à obtenir son diplôme du Collegium Carolinum de Brunswick (1792-1795).

Parlant couramment de nombreuses langues, Gauss hésita quelque temps entre la philologie et les mathématiques, mais choisit ces dernières. Il aimait beaucoup la langue latine et écrivit une partie importante de ses œuvres en latin ; aimait la littérature anglaise, française et russe. À l'âge de 62 ans, Gauss a commencé à étudier le russe afin de se familiariser avec les œuvres de Lobatchevski et a connu beaucoup de succès dans ce domaine.

Au collège Gauss a étudié les œuvres de Newton, Euler, Lagrange. Déjà là, il a fait plusieurs découvertes en théorie des nombres, notamment la preuve de la loi de réciprocité des résidus quadratiques. Legendre, cependant, a découvert cette loi la plus importante plus tôt, mais n'a pas pu la prouver strictement ; Euler n’y est pas non plus parvenu. De plus, Gauss a créé la « méthode des moindres carrés » (également découverte indépendamment par Legendre) et a commencé des recherches dans le domaine de « distribution normale erreurs."

De 1795 à 1798, Gauss étudie à l'université de Göttingen, où son professeur est A. G. Kästner. C'est la période la plus fructueuse de la vie de Gauss.

1796 : Gauss prouve la possibilité de construire un triangle régulier à dix-sept côtés à l'aide d'un compas et d'une règle. De plus, il a résolu le problème de la construction de polygones réguliers jusqu'au bout et a trouvé un critère pour la possibilité de construire un n-gone régulier à l'aide d'un compas et d'une règle : si n est un nombre premier, alors il doit être de la forme n=2 ^(2^k)+1 (le numéro de ferme). Gauss a beaucoup chéri cette découverte et a légué qu'un 17-gon régulier inscrit dans un cercle soit représenté sur sa tombe.

Depuis 1796, Gauss tient un petit journal de ses découvertes. Comme Newton, il n'a pas publié grand chose, même s'il s'agissait de résultats d'une importance exceptionnelle (fonctions elliptiques, géométrie non euclidienne, etc.). Il a expliqué à ses amis qu'il ne publie que les résultats dont il est satisfait et qu'il considère comme complets. De nombreuses idées qu'il avait mises de côté ou abandonnées furent ensuite ressuscitées dans les travaux d'Abel, Jacobi, Cauchy, Lobachevsky et d'autres. Il découvrit également les quaternions 30 ans avant Hamilton (les appelant « mutations »).

1798 : le chef-d'œuvre « Arithmetic Investigations » (latin : Disquisitiones Arithmeticae) est achevé, publié seulement en 1801.

Dans cet ouvrage, la théorie des comparaisons est présentée en détail dans la notation moderne (introduite par lui), les comparaisons d'ordre arbitraire sont résolues, les formes quadratiques sont étudiées en profondeur, les racines complexes de l'unité sont utilisées pour construire des n-gons réguliers, les propriétés de les résidus quadratiques sont esquissés, une preuve de la loi de réciprocité quadratique est donnée, etc. D. Gauss aimait dire que les mathématiques sont la reine des sciences et la théorie des nombres est la reine des mathématiques.

1798-1816

En 1798, Gauss retourna à Brunswick et y vécut jusqu'en 1807.

Le duc a continué à fréquenter le jeune génie. Il finance l'impression de sa thèse de doctorat (1799) et lui accorde une bonne bourse. Dans son travail de doctorat, Gauss a prouvé pour la première fois le théorème fondamental de l’algèbre. Avant Gauss, il y a eu de nombreuses tentatives pour y parvenir ; D'Alembert s'est rapproché du but recherché à plusieurs reprises et en a donné 4 preuves différentes.

Depuis 1799, Gauss est privatdozent à l'Université de Braunschweig.

1801 : élu membre correspondant de l'Académie des sciences de Saint-Pétersbourg.

Après 1801, Gauss, sans rompre avec la théorie des nombres, élargit son champ d’intérêt aux sciences naturelles. Le catalyseur fut la découverte de la planète mineure Cérès (1801), qui fut perdue peu de temps après sa découverte. Gauss, 24 ans, a effectué (en quelques heures) les calculs les plus complexes, en utilisant une nouvelle méthode de calcul qu'il avait développée, et a indiqué avec une grande précision l'endroit où chercher le « fugitif » ; Elle était là, pour le plus grand plaisir de tous, bientôt découverte.

La renommée de Gauss devient paneuropéenne. De nombreuses sociétés scientifiques en Europe élisent Gauss comme membre, le duc augmente son allocation et l'intérêt de Gauss pour l'astronomie augmente encore plus.

1805 : Gauss épouse Johanna Osthoff. Ils ont eu trois enfants.

1806 : son généreux patron, le duc, meurt des suites d'une blessure reçue lors de la guerre contre Napoléon. Plusieurs pays se sont affrontés pour inviter Gauss à servir (y compris à Saint-Pétersbourg). Sur la recommandation d'Alexander von Humboldt, Gauss est nommé professeur à Göttingen et directeur de l'Observatoire de Göttingen. Il a occupé ce poste jusqu'à sa mort.

1807 : les troupes napoléoniennes occupent Göttingen. Tous les citoyens sont soumis à une indemnité, dont une somme énorme - 2000 francs - doit être versée à Gauss. Olbers et Laplace lui viennent immédiatement en aide, mais Gauss refuse leur argent ; puis un inconnu de Francfort lui envoie 1000 florins, et ce cadeau doit être accepté. Ce n'est que bien plus tard qu'ils apprirent que l'inconnu était l'électeur de Mayence, un ami de Goethe.

1809 : nouveau chef-d’œuvre, « La Théorie du mouvement des corps célestes ». La théorie canonique de la prise en compte des perturbations orbitales est présentée.

Johanna décède le jour de leur quatrième anniversaire de mariage, peu après la naissance de son troisième enfant. Il y a la dévastation et l'anarchie en Allemagne. Ce sont les plus années difficiles pour Gauss.

1810 : nouveau mariage - avec Minna Waldeck, l'amie de Johanna. Le nombre d'enfants Gauss passe bientôt à six.

1810 : nouvelles distinctions. Gauss a reçu le Prix de l'Académie des Sciences de Paris et la Médaille d'Or de la Royal Society de Londres.

1811 : Une nouvelle comète apparaît. Gauss calcule rapidement et très précisément son orbite. Commence des travaux sur l'analyse complexe, découvre (mais ne publie pas) un théorème, redécouvert plus tard par Cauchy et Weierstrass : l'intégrale d'une fonction analytique sur une boucle fermée est égale à zéro.

1812 : étude des séries hypergéométriques, généralisant l'expansion de presque toutes les fonctions connues à cette époque.

La célèbre comète de « l’Incendie de Moscou » (1812) est observée partout grâce aux calculs de Gauss.

1815 : Publie la première preuve rigoureuse du théorème fondamental de l'algèbre.

1816-1855

1820 : Gauss est chargé de réaliser un levé géodésique de Hanovre. Pour cela, il a développé des méthodes de calcul appropriées (dont la technique application pratique de sa méthode des moindres carrés), ce qui a conduit à la création d'une nouvelle direction scientifique- la géodésie supérieure, et organise le relevé du territoire et l'établissement des cartes.

1821 : en lien avec ses travaux sur la géodésie, Gauss entame un cycle historique de travaux sur la théorie des surfaces. La science inclut le concept de « courbure gaussienne ». Le début de la géométrie différentielle était posé. Ce sont les résultats de Gauss qui ont inspiré Riemann à rédiger sa thèse classique sur la « géométrie riemannienne ».

Le résultat des recherches de Gauss fut l'ouvrage « Recherche sur les surfaces courbes » (1822). Il utilisait librement les coordonnées curvilignes générales sur la surface. Gauss a grandement développé la méthode de cartographie conforme, qui en cartographie préserve les angles (mais déforme les distances) ; il est également utilisé en aérodynamique, hydrodynamique et électrostatique.

1824 : élu membre honoraire étranger de l'Académie des sciences de Saint-Pétersbourg.

1825 : découvre les entiers complexes gaussiens, construit une théorie de la divisibilité et des comparaisons pour ceux-ci. Les applique avec succès pour résoudre des comparaisons de diplômes élevés.

1829 : dans son ouvrage remarquable « Sur une nouvelle loi générale de la mécanique », composé de quatre pages seulement, Gauss justifie un nouveau principe variationnel de la mécanique - le principe de moindre contrainte. Le principe s'applique à systèmes mécaniques avec des connexions idéales et a été formulé par Gauss comme suit : « le mouvement d'un système de points matériels, interconnectés de manière arbitraire et soumis à d'éventuelles influences, se produit à chaque instant dans le plus parfait accord possible avec le mouvement que ces points auraient si tous ils devenaient libres, c'est-à-dire cela se produit avec le moins de coercition possible, si, comme mesure de coercition appliquée pendant un instant infinitésimal, on prend la somme des produits de la masse de chaque point par le carré de la grandeur de son écart par rapport à la position qu'il aurait occupée s'il avait été libre.

1831 : sa seconde épouse décède, Gauss commence à souffrir de graves insomnies. Le talentueux physicien Wilhelm Weber, âgé de 27 ans, que Gauss a rencontré en 1828 lors d'une visite à Humboldt, vient à Göttingen, invité à l'initiative de Gauss. Les deux passionnés de sciences se lient d’amitié, malgré leur différence d’âge, et entament une série d’études sur l’électromagnétisme.

1832 : « La théorie des résidus biquadratiques ». En utilisant les mêmes entiers gaussiens complexes, d'importants théorèmes arithmétiques sont prouvés non seulement pour les nombres complexes, mais aussi pour les nombres réels. Gauss donne ici une interprétation géométrique des nombres complexes, qui devient désormais généralement acceptée.

1833 : Gauss invente le télégraphe électrique et (avec Weber) en construit un modèle fonctionnel.

1837 : Weber est licencié pour avoir refusé de prêter allégeance au nouveau roi de Hanovre. Gauss se retrouve à nouveau seul.

1839 : Gauss, 62 ans, maîtrise la langue russe et, dans des lettres à l'Académie de Saint-Pétersbourg, lui demande de lui envoyer des revues et des livres russes, notamment « La Fille du capitaine » de Pouchkine. On pense que cela est dû à l’intérêt de Gauss pour le travail de Lobatchevski, qui en 1842, sur la recommandation de Gauss, fut élu membre correspondant étranger de la Royal Society de Göttingen.

Dans le même 1839, Gauss, dans son essai « La théorie générale des forces attractives et répulsives agissant de manière inversement proportionnelle au carré de la distance », expose les fondements de la théorie potentielle, y compris un certain nombre de dispositions et de théorèmes fondamentaux - par exemple, le théorème fondamental de l'électrostatique (théorème de Gauss).

1840 : Dans son ouvrage « Dioptric Studies », Gauss développe la théorie de la construction d’images dans des systèmes optiques complexes.

Les contemporains se souviennent de Gauss comme d'une personne joyeuse et amicale dotée d'un excellent sens de l'humour.

Perpétuation de la mémoire

Nommé d'après Gauss :
cratère sur la Lune ;
planète mineure n° 1001 (Gaussie) ;
Gauss est une unité de mesure de l'induction magnétique dans le système CGS ; ce système d'unités lui-même est souvent appelé gaussien ;
l'une des constantes astronomiques fondamentales est la constante de Gauss ;
Volcan Gaussberg en Antarctique.

Le nom de Gauss est associé à de nombreux théorèmes et termes scientifiques en mathématiques, astronomie et physique, dont certains :
Algorithme gaussien pour calculer la date de Pâques
Courbure gaussienne
Entiers gaussiens
Fonction gaussienne hypergéométrique
Formule d'interpolation gaussienne
Formule de Gauss-Laguerre en quadrature
Méthode de Gauss pour résoudre des systèmes d'équations linéaires.
Méthode Gauss-Jordan
Méthode Gauss-Seidel
Méthode de Gauss (intégration numérique)
Distribution normale ou distribution gaussienne
Cartographie gaussienne
Test gaussien
Projection Gauss-Kruger
Gaussienne directe
Pistolet Gauss
série de Gauss
Système gaussien d'unités pour mesurer les grandeurs électromagnétiques.
Le théorème de Gauss-Wanzel sur la construction de polygones réguliers et de nombres de Fermat.
Le théorème de Gauss-Ostrogradsky en analyse vectorielle.
Le théorème de Gauss-Lucas sur les racines d'un polynôme complexe.
Formule de Gauss-Bonnet sur la courbure gaussienne.

(1777-1855) mathématicien et astronome allemand

Carl Friedrich Gauss est né le 30 avril 1777 en Allemagne, dans la ville de Brunswick, dans la famille d'un artisan. Le père, Gerhard Diederich Gauss, exerçait de nombreux métiers différents car, faute d'argent, il devait tout faire, de la construction de fontaines au jardinage. La mère de Karl, Dorothea, était également issue d'une simple famille de tailleurs de pierre. Elle se distinguait par son caractère enjoué, c'était une femme intelligente, joyeuse et déterminée, elle aimait son fils unique et était fière de lui.

Enfant, Gauss a appris très tôt à compter. Un été, son père emmena Karl, trois ans, travailler dans une carrière. Lorsque les ouvriers ont fini de travailler, Gerhard, le père de Karl, a commencé à payer chaque ouvrier. Après de fastidieux calculs prenant en compte le nombre d'heures, le rendement, les conditions de travail, etc., le père a lu une déclaration d'où il ressortait qui devait combien. Et tout à coup, le petit Karl a dit que le compte était incorrect, qu'il y avait une erreur. Ils ont vérifié et le garçon avait raison. On commença à dire que le petit Gauss apprenait à compter avant de parler.

Quand Karl avait 7 ans, il fut affecté à l'école Catherine, dirigée par Büttner. Il prêta immédiatement attention au garçon qui résolvait les exemples le plus rapidement. À l'école, Gauss a rencontré et s'est lié d'amitié avec un jeune homme, l'assistant de Buettner, nommé Johann Martin Christian Bartels. Avec Bartels, Gauss, 10 ans, s'est lancé dans la transformation mathématique et l'étude des œuvres classiques. Grâce à Bartels, le duc Karl Wilhelm Ferdinand et les nobles de Brunswick ont ​​attiré l'attention sur les jeunes talents. Johann Martin Christian Bartels a ensuite étudié dans les universités de Helmstedt et de Göttingen, puis est venu en Russie et a été professeur à l'Université de Kazan, Nikolai Ivanovich Lobachevsky a écouté ses conférences.

Pendant ce temps, Karl Gauss entre au Gymnase Catherine en 1788. Le pauvre garçon n'aurait jamais pu étudier au gymnase, puis à l'université, sans l'aide et le patronage du duc de Brunswick, envers qui Gauss fut dévoué et reconnaissant tout au long de sa vie. Le duc s'est toujours souvenu du jeune homme timide aux capacités extraordinaires. Karl Wilhelm Ferdinand a fourni les fonds nécessaires pour poursuivre les études du jeune homme au Collège Karolinska, ce qui l'a préparé à entrer à l'université.

En 1795, Karl Gauss entre à l'Université de Göttingen pour étudier. Parmi les amis universitaires du jeune mathématicien se trouvait Farkas Bolyai, le père de János Bolyai, le grand mathématicien hongrois. En 1798, il obtient son diplôme universitaire et retourne dans son pays natal.

Dans son Brunswick natal, Gauss a vécu pendant dix ans une sorte d'« automne Boldino » - une période de créativité bouillonnante et de grandes découvertes. Le domaine des mathématiques dans lequel il travaille est appelé les « trois grands A » : l'arithmétique, l'algèbre et l'analyse.

Tout a commencé avec l’art de compter. Gauss compte constamment, il effectue des calculs avec Nombres décimaux avec un nombre incroyable de décimales. Au cours de sa vie, il devient un virtuose du calcul numérique. Gauss accumule des informations sur diverses sommes de nombres, calculs de séries infinies. C'est comme un jeu où le génie d'un scientifique propose des hypothèses et des découvertes. Il est comme un brillant prospecteur, il le ressent lorsque sa pioche heurte une pépite d'or.

Gauss compile des tableaux de réciproques. Il a décidé de suivre l'évolution de la période décimal en fonction de la entier naturel R.

Il a prouvé qu'un 17-gon régulier peut être construit à l'aide d'un compas et d'une règle, c'est-à-dire que l'équation est :

ou équation

résoluble en radicaux quadratiques.

Il a donné une solution complète au problème de la construction d'heptagones et de ninegons réguliers. Les scientifiques travaillent sur ce problème depuis 2000 ans.

Gauss commence à tenir un journal. En le lisant, nous voyons comment une action mathématique fascinante commence à se dérouler : le chef-d’œuvre du scientifique, ses « Études arithmétiques », est né.

Il a prouvé le théorème fondamental de l'algèbre, en théorie des nombres, il a prouvé la loi de réciprocité, découverte par le grand Leonhard Euler, mais il n'a pas pu le prouver. Carl Gauss traite de la théorie des surfaces en géométrie, d'où il résulte que la géométrie se construit sur n'importe quelle surface, et pas seulement sur un plan, comme dans la planimétrie euclidienne ou la géométrie sphérique. Il a réussi à construire des lignes sur la surface qui jouent le rôle de lignes droites et a pu mesurer des distances sur la surface.

L’astronomie appliquée fait clairement partie de ses intérêts scientifiques. Il s'agit d'un travail expérimental et mathématique composé d'observations, d'études de points expérimentaux, de méthodes mathématiques de traitement des résultats d'observation et de calculs numériques. L'intérêt de Gauss pour l'astronomie pratique était connu et il ne faisait confiance à personne pour des calculs fastidieux.

La découverte de la petite planète Cérès lui a valu la renommée d'astronome le plus célèbre d'Europe. Et c'était comme ça. Tout d'abord, D. Piazzi a découvert une petite planète et l'a nommée Cérès. Mais il n’a pas pu déterminer son emplacement exact, car le corps céleste était caché derrière des nuages ​​denses. Gauss est « au bout de la plume », car bureau redécouvre Cérès. Il calcula l'orbite de la petite planète et, dans une lettre à Piazzi, indiqua où et quand Cérès pourrait être observée. Lorsque les astronomes pointèrent leurs télescopes vers le point indiqué, ils aperçurent Cérès, qui réapparut. Leur étonnement était sans fin.

Le jeune scientifique est pressenti pour devenir directeur de l'Observatoire de Göttingen. On a écrit à son sujet : « La renommée de Gauss est bien méritée, et le jeune homme de 25 ans homme qui marche déjà en avance sur tous les mathématiciens modernes..."

Le 22 novembre 1804, Karl Gauss épousa Joanna Osthoff de Brunswick. Il écrit à son ami Bolyai : « La vie me semble un printemps éternel avec toutes les nouveautés. couleurs vives" Il est heureux, mais cela ne dure pas longtemps. Cinq ans plus tard, Joanna décède après la naissance de son troisième enfant, son fils Louis, qui, à son tour, ne vécut pas longtemps, seulement six mois. Karl Gauss se retrouve seul avec deux enfants : son fils Joseph et sa fille Minna. Et puis un autre malheur s'est produit : le duc de Brunswick, ami et mécène influent, est décédé subitement. Le duc mourut des suites de blessures reçues lors des batailles qu'il perdit à Auerstedt et à Iéna.

Entre-temps, le scientifique est invité par l’Université de Göttingen. Gauss, trente ans, a reçu la chaire de mathématiques et d'astronomie, puis le poste de directeur de l'Observatoire astronomique de Göttingen, qu'il a occupé jusqu'à la fin de sa vie.

Le 4 août 1810, il épousa l'amie bien-aimée de sa défunte épouse, la fille du conseiller de Göttingen Wal-dec. Elle s'appelait Minna, elle a donné naissance à Gauss, une fille et deux fils. À la maison, Karl était un conservateur strict qui ne tolérait aucune innovation. Il avait un caractère de fer, et ses capacités et son génie exceptionnels étaient combinés à une modestie véritablement enfantine. Il était profondément religieux, croyait fermement en vie après la mort. L'ameublement de son petit bureau tout au long de la vie d'un scientifique parlait des goûts sans prétention de son propriétaire : un petit bureau, un bureau peint en blanc peinture à l'huile, un canapé étroit et une chaise simple. La bougie brûle faiblement, la température dans la pièce est très modérée. C’est la demeure du « roi des mathématiciens », comme on appelait Gauss, le « colosse de Göttingen ».

DANS personnalité créative Le scientifique a une composante humanitaire très forte : il s'intéresse aux langues, à l'histoire, à la philosophie et à la politique. Il a appris la langue russe, dans des lettres à des amis à Saint-Pétersbourg, il a demandé de lui envoyer des livres et des magazines en russe et même « La Fille du capitaine » de Pouchkine.

Carl Gauss s'est vu offrir une chaire à l'Académie des sciences de Berlin, mais il était tellement bouleversé vie privée, son problème (après tout, elle venait de se fiancer avec sa seconde épouse) était qu'il avait refusé une offre alléchante. Après seulement un court séjour à Göttingen, Gauss forma un cercle d'étudiants ; ils idolâtrèrent leur professeur, l'adorèrent et devinrent ensuite eux-mêmes des scientifiques célèbres. Il s’agit de Schumacher, Gerlin, Nicolai, Möbius, Struve et Encke. L'amitié est née dans le domaine de l'astronomie appliquée. Ils deviennent tous directeurs d'observatoires.

Le travail de Karl Gauss à l’université était bien entendu lié à l’enseignement. Curieusement, son attitude envers cette activité est très, très négative. Il pensait que c'était une perte de temps qui avait été retirée à travail scientifique, issue de la recherche. Cependant, tout le monde a noté haute qualité ses conférences et leur valeur scientifique. Et comme Karl Gauss était par nature une personne gentille, sympathique et attentive, les étudiants le payaient avec respect et amour.

Ses études en dioptrie et en astronomie pratique l'ont conduit à des applications pratiques, notamment sur l'amélioration du télescope. Il a dépensé calculs nécessaires, mais personne n'y a prêté attention. Un demi-siècle s'est écoulé et Steingel a utilisé les calculs et les formules de Gauss et a créé une conception améliorée du télescope.

En 1816, un nouvel observatoire fut construit et Gauss déménagea à nouvel appartement en tant que directeur de l'Observatoire de Göttingen. Aujourd'hui, le gestionnaire a des préoccupations importantes : il doit remplacer les instruments devenus obsolètes depuis longtemps, notamment les télescopes. Gauss commanda aux célèbres maîtres Reichenbach, Frauenhofer, Utzschneider et Ertel deux nouveaux instruments méridiens, qui furent prêts en 1819 et 1821. L'Observatoire de Göttingen, sous la direction de Gauss, commence à effectuer les mesures les plus précises.

Le scientifique a inventé l'héliotron. Il s'agit d'un appareil simple et peu coûteux, composé d'un télescope et de deux miroirs plats, placés normalement. On dit que tout ce qui est ingénieux est simple, et cela s'applique également à l'héliotron. L'appareil s'est avéré absolument nécessaire pour les mesures géodésiques.

Gauss calcule l'effet de la gravité sur la surface des planètes. Il s’avère que seules de très petites créatures peuvent vivre sur le Soleil, car la force de gravité y est 28 fois supérieure à celle de la Terre.

En physique, il s'intéresse au magnétisme et à l'électricité. En 1833, le télégraphe électromagnétique qu'il a inventé est démontré. C'était le prototype du télégraphe moderne. Le conducteur par lequel passait le signal était en fer de 2 ou 3 millimètres d'épaisseur. Sur ce premier télégraphe, des mots individuels étaient d'abord transmis, puis des phrases entières. L'intérêt du public pour le télégraphe électromagnétique de Gauss était très grand. Le duc de Cambridge est venu spécialement à Göttingen pour le rencontrer.

"S'il y avait de l'argent", écrivait Gauss à Schumacher, "alors la télégraphie électromagnétique pourrait être portée à une telle perfection et à de telles dimensions que l'imagination en serait tout simplement horrifiée." Après des expériences réussies à Göttingen, le ministre d'État saxon Lindenau a invité le professeur de Leipzig Ernst Heinrich Weber, qui, avec Gauss, a fait la démonstration du télégraphe, à présenter un rapport sur « la construction d'un télégraphe électromagnétique entre Dresde et Leipzig ». Le rapport d'Ernst Heinrich Weber contenait des paroles prophétiques : « ... si jamais la terre est recouverte d'un filet les chemins de fer avec des lignes télégraphiques, cela ressemblera à système nerveux V corps humain...". Weber participa activement au projet, apporta de nombreuses améliorations et le premier télégraphe Gauss-Weber exista pendant dix ans, jusqu'au 16 décembre 1845 après fort éclair La majeure partie de son câble n'a pas été brûlée. Le morceau de fil restant est devenu une exposition de musée et est conservé à Göttingen.

Gauss et Weber ont mené des expériences célèbres dans le domaine des unités magnétiques et électriques et dans la mesure des champs magnétiques. Les résultats de leurs recherches ont constitué la base d'une théorie potentielle, la base théorie moderne les erreurs.

Lorsque Gauss s'occupait de cristallographie, il inventa un appareil avec lequel il était possible de haute précision mesurer les coins d'un cristal avec un théodolite Reichenbach de 12 pouces, alors qu'il inventait nouvelle façon désignations de cristaux.

Une page intéressante de son héritage est liée aux fondements de la géométrie. Ils disaient que le grand Gauss avait étudié la théorie des lignes parallèles et était parvenu à une géométrie nouvelle et complètement différente. Petit à petit, un groupe de mathématiciens se forme autour de lui et échange des idées dans ce domaine. Tout a commencé avec le fait que le jeune Gauss, comme d'autres mathématiciens, a tenté de prouver le théorème parallèle basé sur des axiomes. Après avoir rejeté toute pseudo-évidence, il s’est rendu compte que rien ne pouvait être créé par cette voie. L'hypothèse non euclidienne l'effrayait. Ces réflexions ne peuvent pas être publiées – le scientifique serait anathème. Mais la pensée ne peut pas être arrêtée, et la géométrie gaussienne non euclidienne - la voici devant nous, dans les journaux. C'est son secret, caché au grand public, mais connu de ses amis les plus proches, puisque les mathématiciens ont une tradition de correspondance, une tradition d'échange de pensées et d'idées.

Farkas Bolyai, professeur de mathématiques, ami de Gauss, tout en élevant son fils Janos, un mathématicien de talent, l'a persuadé de ne pas étudier la théorie des parallèles en géométrie, affirmant que ce sujet était maudit en mathématiques et que, sauf malheur, il n'apporterait rien. Et ce que Karl Gauss n'a pas dit, Lobatchevsky et Bolyai l'ont dit plus tard. Par conséquent, la géométrie absolue non euclidienne porte leur nom.

Au fil des années, la réticence de Gauss à enseigner et à donner des conférences disparaît. A cette époque, il est entouré d’étudiants et d’amis. Le 16 juillet 1849, le cinquantième anniversaire de l'obtention du doctorat de Gauss fut célébré à Göttingen. De nombreux étudiants et admirateurs, collègues et amis se sont réunis. Il a reçu les diplômes de citoyen d'honneur de Göttingen et de Braunschweig, ainsi que les ordres de divers États. Un dîner de gala a eu lieu, au cours duquel il a déclaré qu'à Göttingen il y avait toutes les conditions pour le développement des talents, qu'elles aidaient dans les difficultés quotidiennes et dans la science, et que "... les phrases banales n'ont jamais eu de pouvoir à Göttingen".

Carl Gauss a vieilli. Désormais, il travaille moins intensément, mais son spectre d'activités reste large : convergence des séries, astronomie pratique, physique.

L'hiver 1852 fut pour lui très difficile, sa santé se dégrada fortement. Il n’est jamais allé chez le médecin parce qu’il ne faisait pas confiance à la science médicale. Son ami, le professeur Baum, a examiné le scientifique et a déclaré que la situation était très grave et qu'elle était associée à une insuffisance cardiaque. La santé du grand mathématicien se détériore progressivement, il cesse de marcher et décède le 23 février 1855.

Les contemporains de Karl Gauss ressentaient la supériorité du génie. La médaille, frappée en 1855, est gravée : Mathematicorum princeps (Princeps des Mathématiciens). En astronomie, son souvenir reste au nom d'une des constantes fondamentales, un système d'unités, un théorème, un principe, des formules - tout cela porte le nom de Karl Gauss.

Le célèbre scientifique européen Johann Carl Friedrich Gauss est considéré comme le plus grand mathématicien de tous les temps. Malgré le fait que Gauss lui-même était issu des couches les plus pauvres de la société : son père était plombier et son grand-père paysan, le destin le destinait à une grande gloire. Dès l'âge de trois ans, le garçon se montrait un enfant prodige ; il savait compter, écrire, lire et aidait même son père dans son travail.


Le jeune talent, bien sûr, a été remarqué. Sa curiosité lui était héritée de son oncle, le frère de sa mère. Carl Gauss, le fils d'un pauvre Allemand, non seulement a fait des études universitaires, mais il était déjà considéré, à l'âge de 19 ans, comme le meilleur mathématicien européen de l'époque.

  1. Gauss lui-même a affirmé qu'il avait commencé à compter avant de parler.
  2. Le grand mathématicien avait une perception auditive bien développée : un jour, à l'âge de 3 ans, il identifia à l'oreille une erreur dans les calculs effectués par son père lorsqu'il calculait les gains de ses assistants.
  3. Gauss a passé assez peu de temps en première classe, il a été très vite transféré en seconde. Les professeurs l'ont immédiatement reconnu comme un élève talentueux.
  4. Karl Gauss a trouvé assez facile non seulement d'étudier les nombres, mais aussi d'étudier la linguistique. Il pouvait parler couramment plusieurs langues. Pendant longtemps, dès son plus jeune âge, le mathématicien n'a pas pu décider quelle voie académique choisir : les sciences exactes ou la philologie. Choisissant finalement les mathématiques comme passe-temps, Gauss écrivit plus tard ses œuvres en latin, en anglais et en allemand.
  5. À l'âge de 62 ans, Gauss a commencé à étudier activement la langue russe. S'étant familiarisé avec les œuvres du grand mathématicien russe Nikolaï Lobatchevski, il souhaita les lire dans l'original. Les contemporains ont noté le fait que Gauss, devenu célèbre, n'a jamais lu les travaux d'autres mathématiciens : il se familiarisait généralement avec le concept et essayait lui-même de le prouver ou de le réfuter. Le travail de Lobatchevski était une exception.
  6. Pendant ses études universitaires, Gauss s'intéressait aux travaux de Newton, Lagrange, Euler et d'autres scientifiques exceptionnels.
  7. La période la plus fructueuse de la vie du grand mathématicien européen est considérée comme son séjour à l'université, où il a créé la loi de réciprocité des résidus quadratiques et la méthode des moindres carrés, et a également commencé à travailler sur l'étude de la distribution normale de les erreurs.
  8. Après ses études, Gauss part vivre à Brunswick, où il obtient une bourse. Là, le mathématicien a commencé à prouver le théorème fondamental de l'algèbre.
  9. Karl Gauss était membre correspondant de l'Académie des sciences de Saint-Pétersbourg. Il a reçu ce titre honorifique après avoir découvert l'emplacement de la petite planète Cérès, en effectuant une série de calculs mathématiques complexes. Le calcul mathématique de la trajectoire de Cérès a fait connaître le nom de Gauss à l’ensemble du monde scientifique.
  10. L'image de Karl Gauss apparaît sur le billet de 10 marks allemand.
  11. Le nom du grand mathématicien européen est inscrit sur le satellite de la Terre, la Lune.
  12. Gauss a développé un système absolu d'unités : il a pris 1 gramme comme unité de masse, 1 seconde comme unité de temps et 1 millimètre comme unité de longueur.
  13. Carl Gauss est célèbre pour ses recherches non seulement en algèbre, mais aussi en physique, géométrie, géodésie et astronomie.
  14. En 1836, avec son ami le physicien Wilhelm Weber, Gauss créa une société pour l'étude du magnétisme.
  15. Gauss avait très peur des critiques et des incompréhensions de ses contemporains à son égard.
  16. Il existe une opinion parmi les ufologues selon laquelle le tout premier à proposer d'établir un contact avec des civilisations extraterrestres fut le grand mathématicien allemand Carl Gauss. Il a exprimé son point de vue selon lequel il fallait abattre une zone en forme de triangle dans les forêts sibériennes et y semer du blé. Les extraterrestres, voyant un champ si inhabituel sous la forme d'un joli figure géométrique, aurait dû comprendre que des êtres intelligents vivent sur la planète Terre. Mais on ne sait pas avec certitude si Gauss a réellement fait une telle déclaration ou si cette histoire est l’invention de quelqu’un.
  17. En 1832, Gauss développa la conception d'un télégraphe électrique, qu'il perfectionna et améliora ensuite avec Wilhelm Weber.
  18. Le grand mathématicien européen s'est marié deux fois. Il a survécu à ses femmes et celles-ci lui ont à leur tour laissé 6 enfants.
  19. Gauss a mené des recherches dans le domaine de l'optoélectronique et de l'électrostatique.

Gauss - le roi des mathématiques

La vie du jeune Karl a été influencée par le désir de sa mère de faire de lui non pas une personne grossière et grossière comme l'était son père, mais personnalité intelligente et polyvalente. Elle s'est sincèrement réjouie du succès de son fils et l'a idolâtré jusqu'à la fin de sa vie.

De nombreux scientifiques ne considéraient pas Gauss comme le roi mathématique de l'Europe ; il était appelé le roi du monde pour toutes les recherches, travaux, hypothèses et preuves qu'il avait créés.

DANS dernières années Au cours de la vie d'un génie mathématique, les experts lui ont donné gloire et honneur, mais malgré sa popularité et sa renommée mondiale, Gauss n'a jamais trouvé le plein bonheur. Cependant, selon les mémoires de ses contemporains, le grand mathématicien apparaît comme une personne positive, amicale et joyeuse.

Gauss a travaillé presque jusqu'à sa mort - 1855. Jusqu'à sa mort, cet homme talentueux a conservé une clarté d'esprit, une soif de connaissance juvénile et en même temps une curiosité sans limites.

Carl Friedrich Gauss(allemand : Carl Friedrich Gauß) - un mathématicien, astronome et physicien allemand exceptionnel, considéré comme l'un des plus grands mathématiciens de tous les temps.

Carl Friedrich Gauss est né le 30 avril 1777. dans le duché de Brunswick. Le grand-père de Gauss était un paysan pauvre, son père était jardinier, maçon et gardien de canaux. Gauss a montré très tôt des aptitudes extraordinaires pour les mathématiques.. Un jour, alors qu'il faisait les calculs de son père, son fils de trois ans a remarqué une erreur dans les calculs. Le calcul a été vérifié et le nombre indiqué par le garçon était correct. Le petit Karl a eu de la chance avec son professeur : M. Bartels a apprécié le talent exceptionnel du jeune Gauss et a réussi à lui obtenir une bourse du duc de Brunswick.

Cela a aidé Gauss à obtenir son diplôme universitaire, où il a étudié Newton, Euler et Lagrange. Déjà là-bas, Gaus a fait plusieurs découvertes en mathématiques supérieures, notamment en prouvant la loi de réciprocité des résidus quadratiques. Legendre, cependant, a découvert cette loi la plus importante plus tôt, mais n'a pas réussi à la prouver strictement, et Euler n'a pas non plus réussi à le faire.

De 1795 à 1798, Gauss étudie à l'université de Göttingen. C'est la période la plus fructueuse de la vie de Gauss. En 1796, Carl Friedrich Gauss démontra la possibilité de construire un triangle régulier à dix-sept côtés à l'aide d'un compas et d'une règle. De plus, il a résolu le problème de la construction de polygones réguliers jusqu'au bout et a trouvé un critère pour la possibilité de construire un n-gone régulier à l'aide d'un compas et d'une règle : si n est un nombre premier, alors il doit être de la forme n=2 ^(2^k)+1 (le numéro de ferme). Gauss a beaucoup chéri cette découverte et a légué qu'un 17-gon régulier inscrit dans un cercle soit représenté sur sa tombe.

Le 30 mars 1796, jour de la construction du 17-gon régulier, commence le journal de Gauss - une chronique de ses remarquables découvertes. La prochaine entrée dans le journal est parue le 8 avril. Il rendait compte de la preuve du théorème de réciprocité quadratique, qu'il a appelé le théorème « d'or ». Gauss a fait deux découvertes en seulement dix jours, un mois avant l'âge de 19 ans.

Depuis 1799, Gauss est privatdozent à l'Université de Braunschweig. Le duc a continué à fréquenter le jeune génie. Il finance la publication de sa thèse de doctorat (1799) et lui accorde une bonne bourse. Après 1801, Gauss, sans rompre avec la théorie des nombres, élargit son champ d’intérêt aux sciences naturelles.

Carl Gauss a acquis une renommée mondiale après avoir développé une méthode de calcul de l'orbite elliptique d'une planète. selon trois observations. L'application de cette méthode à la planète mineure Cérès a permis de la retrouver dans le ciel après sa disparition.

Dans la nuit du 31 décembre au 1er janvier, le célèbre astronome allemand Olbers, utilisant les données de Gauss, a découvert une planète appelée Cérès. En mars 1802, une autre planète similaire, Pallas, fut découverte et Gauss calcula immédiatement son orbite.

Karl Gauss a décrit ses méthodes de calcul des orbites dans son célèbre Théories du mouvement des corps célestes(lat. Theoria motus corporum coelestium, 1809). Le livre décrit la méthode des moindres carrés qu'il a utilisée, qui reste à ce jour l'une des méthodes les plus courantes pour traiter les données expérimentales.

En 1806, son généreux patron, le duc de Brunswick, décède des suites d'une blessure reçue lors de la guerre contre Napoléon. Plusieurs pays rivalisèrent pour inviter Gauss à servir. Sur la recommandation d'Alexander von Humboldt, Gauss est nommé professeur à Göttingen et directeur de l'Observatoire de Göttingen. Il a occupé ce poste jusqu'à sa mort.

Associé au nom Gauss Recherche basique dans presque tous les grands domaines des mathématiques : algèbre, analyse mathématique, théorie des fonctions d'une variable complexe, géométrie différentielle et non euclidienne, théorie des probabilités, ainsi qu'en astronomie, géodésie et mécanique.

Publié en 1809 Le nouveau chef-d'œuvre de Gauss - "La théorie du mouvement des corps célestes", où est esquissée la théorie canonique de la prise en compte des perturbations orbitales.

En 1810, Gauss reçoit le Prix de l'Académie des Sciences de Paris et la Médaille d'Or de la Royal Society de Londres., a été élu dans plusieurs académies. La célèbre comète de 1812 a été observée partout grâce aux calculs de Gauss. En 1828, le principal mémoire géométrique de Gauss fut publié. Études générales sur les surfaces courbes." Le mémoire est consacré à la géométrie interne d'une surface, c'est-à-dire à ce qui est associé à la structure de cette surface elle-même, et non à sa position dans l'espace.

Les recherches dans le domaine de la physique, dans lesquelles Gauss était engagé depuis le début des années 1830, appartiennent à différentes branches de cette science. En 1832, il créa un système absolu de mesures, introduisant trois unités de base : 1 sec, 1 mm et 1 kg. En 1833, avec W. Weber, il construisit le premier télégraphe électromagnétique d'Allemagne, reliant l'observatoire et l'institut physique de Göttingen, réalisa de nombreux travaux expérimentaux sur le magnétisme terrestre, inventa un magnétomètre unipolaire, puis bifilaire (également ensemble avec W. Weber), a posé les bases de la théorie du potentiel et a notamment formulé le théorème fondamental de l'électrostatique (théorème de Gauss-Ostrogradsky). En 1840, il développa la théorie de la construction d’images dans des systèmes optiques complexes. En 1835, il créa un observatoire magnétique à l'Observatoire astronomique de Göttingen.

Dans tous les domaines scientifiques, sa profondeur de pénétration dans la matière, le courage de sa pensée et la signification du résultat étaient étonnants. Gauss était surnommé le « roi des mathématiciens ». Il a découvert l'anneau des entiers gaussiens complexes, a créé pour eux une théorie de la divisibilité et, avec leur aide, a résolu de nombreux problèmes algébriques.

Gauss est décédé le 23 février 1855 à Göttingen. Les contemporains se souviennent de Gauss comme d'une personne joyeuse et amicale dotée d'un excellent sens de l'humour. Les noms suivants ont été nommés en l'honneur de Gauss : un cratère sur la Lune, la planète mineure n° 1001 (Gaussia), une unité de mesure de l'induction magnétique dans le système GHS et le volcan Gaussberg en Antarctique.



 


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