历史上最伟大的数学家高斯说过什么?
高斯的成就涵盖了数学的各个领域,他在数论、非欧几何、微分几何、超几何级数、复变函数论、椭圆函数论等方面做出了开创性的贡献。他非常重视数学的应用,在天文学、大地测量学和磁学的研究中,也强调运用数学方法进行研究。
高斯18岁时,发现了素数分布定理和最小二乘法。在处理足够的测量数据之后,可以获得新的概率测量结果。在此基础上,高斯接着重点研究了曲面和曲线的计算,成功地获得了高斯钟形曲线(正态分布曲线)。其函数被命名为标准正态分布(或高斯分布),广泛应用于概率计算中。
65,438+09岁时,高斯只用无标度尺和圆规(阿基米德和牛顿都没有画出)构造了一个正65,438+07多边形,为自古希腊时代以来流传了2000年的欧几里得几何提供了第一个重要补充。
高斯计算的谷神星轨迹高斯总结了复数的应用,严格证明了每一个n阶代数方程必有n个实解或复数解。在他的第一本名著《数论》中,他证明了二次互易定律,这成为数论继续发展的重要基础。本书第一章推导了三角形同余定理的概念。
借助于他的基于最小二乘法的测量平差理论,高斯算出了天体的轨迹。这样就找到了谷神星的轨迹。谷神星是意大利天文学家皮亚齐在1801年发现的,但他因病推迟了观测,失去了这颗小行星的轨迹。皮亚齐以希腊神话中的丰收女神(谷神星)命名,即Planetoiden Ceres,并公布了此前观测到的位置,希望全世界的天文学家一起寻找。高斯通过之前的三次观测数据计算出谷神星的轨迹。奥地利天文学家在高斯计算的轨道上成功发现了这颗小行星,从此高斯闻名于世。高斯在他的《天体运动论》一书中写下了这个方法。
高斯非常重视科学表达的严谨和精炼,他不能容忍一些以前的叙述和证明经不起推敲,所以他决心在这方面让自己的作品无懈可击。他在给朋友的信中明确表示:“你知道我写得很慢,主要是因为我总是想用尽可能少的文字表达尽可能多的思想,写得简短比写得详细要花更多的时间。”
高斯满脑子都是想法,所以他必须做一个简短的科学发现日志,他没有时间写一篇详细的论文。他说,“给我最大快感的不是成绩,而是取得成绩的过程。当我把一个问题搞清楚了,研究透彻了,我就会放手去探索未知的领域。”1898年,从他孙子家里找到一本只有19页的高斯笔记本,说他的日记记录了146个数学发现。估计如果他在科学上的每一个发现都以完美的形式发表,那就要几个长寿的高斯一辈子了。在数论、函数论、概率统计、微积分几何、非欧几何等领域都取得了很大的成就。
美国数学家塞蒙斯说:“这是高斯,一位至高无上的数学家。他在这么多方面的成就都超过了一个普通天才所能达到的水平,以至于我们有时会有一种奇怪的感觉,觉得他是上界的天堂。”