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    分析幼年的高斯是如何成為偉大的數(shù)學(xué)家的

    來(lái)源: | 發(fā)布時(shí)間:2016-03-15 | 點(diǎn)擊量:
    摘要: 關(guān)于高斯的一生是怎么樣的?看暑假勵(lì)志夏令營(yíng)小編整理的幼年的高斯家庭,他的成功與母親和舅舅是分不開(kāi)的。這要從高斯小時(shí)說(shuō)起,因外祖父是一位石匠,在30歲那年死于肺結(jié)核,留下了兩個(gè)孩子:高斯的母親羅捷雅、舅舅弗利德里希(Friederich)

       

      關(guān)于高斯的一生是怎么樣的?看暑假勵(lì)志夏令營(yíng)小編整理的幼年的高斯家庭,他的成功與母親和舅舅是分不開(kāi)的。這要從高斯小時(shí)說(shuō)起,因外祖父是一位石匠,在30歲那年死于肺結(jié)核,留下了兩個(gè)孩子:高斯的母親羅捷雅、舅舅弗利德里希(Friederich)。而弗利德里希富有智慧,為人熱情而又聰明能干投身于紡織貿(mào)易頗有成就。當(dāng)然他發(fā)現(xiàn)姐姐的兒子聰明伶利,所有有一部分精力花在這位小天才身上,并用于生動(dòng)活潑的方式開(kāi)發(fā)高斯的智力。
      當(dāng)然在數(shù)學(xué)史上,很少會(huì)有人象高斯一樣很幸運(yùn)地有一位鼎力支持他成才的母親。羅捷雅是直到34歲才出嫁,而生下高斯時(shí)已有35歲了。他的性格堅(jiān)強(qiáng)、聰明賢慧、富有幽默感。當(dāng)然高斯一生下來(lái),就對(duì)一切現(xiàn)象和事物十分好奇,而且決心弄個(gè)水落石出,這已經(jīng)超出了一個(gè)孩子能被許可的范圍。當(dāng)丈夫?yàn)榇擞?xùn)斥孩子時(shí),他總是支持高斯,堅(jiān)決反對(duì)頑固的丈夫想把兒子變得跟他一樣無(wú)知。
      羅捷雅真誠(chéng)地希望兒子能干出一番偉大的事業(yè),對(duì)高斯的才華極為珍視。然而,他也不敢輕易地讓兒子投入當(dāng)時(shí)尚不能養(yǎng)家糊口的數(shù)學(xué)研究中。在高斯19歲那年,盡管他已做出了許多偉大的數(shù)學(xué)成就,但她仍向數(shù)學(xué)界的朋友W.波爾約(W.Bolyai,非歐幾何創(chuàng)立者之一J.波爾約之父)問(wèn)道:高斯將來(lái)會(huì)有出息嗎?W.波爾約說(shuō)她的兒子將是"歐洲最偉大的數(shù)學(xué)家",為此她激動(dòng)得熱淚盈眶。
      7歲那年,高斯第一次上學(xué)了。頭兩年沒(méi)有什么特殊的事情。1787年高斯10歲,他進(jìn)入了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的班次,這是一個(gè)首次創(chuàng)辦的班,孩子們?cè)谶@之前都沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)算術(shù)這么一門(mén)課程。數(shù)學(xué)教師是布特納(Buttner),他對(duì)高斯的成長(zhǎng)也起了一定作用。
      在全世界廣為流傳的一則故事說(shuō),高斯10歲時(shí)算出布特納給學(xué)生們出的將1到100的所有整數(shù)加起來(lái)的算術(shù)題,布特納剛敘述完題目,高斯就算出了正確答案。不過(guò),這很可能是一個(gè)不真實(shí)的傳說(shuō)。據(jù)對(duì)高斯素有研究的著名數(shù)學(xué)史家E&#8226;T&#8226;貝爾(E.T.Bell)考證,布特納當(dāng)時(shí)給孩子們出的是一道更難的加法題:81297+81495+81693+…+100899。
      當(dāng)然,這也是一個(gè)等差數(shù)列的求和問(wèn)題(公差為198,項(xiàng)數(shù)為100)。當(dāng)布特納剛一寫(xiě)完時(shí),高斯也算完并把寫(xiě)有答案的小石板交了上去。E&#8226;T&#8226;貝爾寫(xiě)道,高斯晚年經(jīng)常喜歡向人們談?wù)撨@件事,說(shuō)當(dāng)時(shí)只有他寫(xiě)的答案是正確的,而其他的孩子們都錯(cuò)了。高斯沒(méi)有明確地講過(guò),他是用什么方法那么快就解決了這個(gè)問(wèn)題。數(shù)學(xué)史家們傾向于認(rèn)為,高斯當(dāng)時(shí)已掌握了等差數(shù)列求和的方法。一位年僅10歲的孩子,能獨(dú)立發(fā)現(xiàn)這一數(shù)學(xué)方法實(shí)屬很不平常。貝爾根據(jù)高斯本人晚年的說(shuō)法而敘述的史實(shí),應(yīng)該是比較可信的。而且,這更能反映高斯從小就注意把握更本質(zhì)的數(shù)學(xué)方法這一特點(diǎn)。
      高斯的計(jì)算能力,更主要地是高斯獨(dú)到的數(shù)學(xué)方法、非同一般的創(chuàng)造力,使布特納對(duì)他刮目相看。他特意從漢堡買(mǎi)了最好的算術(shù)書(shū)送給高斯,說(shuō):"你已經(jīng)超過(guò)了我,我沒(méi)有什么東西可以教你了。"接著,高斯與布特納的助手巴特爾斯(J.M.Bartels)建立了真誠(chéng)的友誼,直到巴特爾斯逝世。他們一起學(xué)習(xí),互相幫助,高斯由此開(kāi)始了真正的數(shù)學(xué)研究。
      1788年,11歲的高斯進(jìn)入了文科學(xué)校,他在新的學(xué)校里,所有的功課都極好,特別是古典文學(xué)、數(shù)學(xué)尤為突出。經(jīng)過(guò)巴特爾斯等人的引薦,布倫茲維克公爵召見(jiàn)了14歲的高斯。這位樸實(shí)、聰明但家境貧寒的孩子贏(yíng)得了公爵的同情,公爵慷慨地提出愿意作高斯的資助人,讓他繼續(xù)學(xué)習(xí)。
      布倫茲維克公爵在高斯的成才過(guò)程中起了舉足輕重的作用。不僅如此,這種作用實(shí)際上反映了歐洲近代科學(xué)發(fā)展的一種模式,表明在科學(xué)研究社會(huì)化以前,私人的資助是科學(xué)發(fā)展的重要推動(dòng)因素之一。高斯正處于私人資助科學(xué)研究與科學(xué)研究社會(huì)化的轉(zhuǎn)變時(shí)期。
      1792年,高斯進(jìn)入布倫茲維克的卡羅琳學(xué)院繼續(xù)學(xué)習(xí)。1795年,公爵又為他支付各種費(fèi)用,送他入德國(guó)著名的哥丁根大家,這樣就使得高斯得以按照自己的理想,勤奮地學(xué)習(xí)和開(kāi)始進(jìn)行創(chuàng)造性的研究。1799年,高斯完成了博士論文,回到家鄉(xiāng)布倫茲維克,正當(dāng)他為自己的前途、生計(jì)擔(dān)憂(yōu)而病倒時(shí)—雖然他的博士論文順利通過(guò)了,已被授予博士學(xué)位,同時(shí)獲得了講師職位,但他沒(méi)有能成功地吸引學(xué)生,因此只能回老家-又是公爵伸手救援他。公爵為高斯付諸了長(zhǎng)篇博士論文的印刷費(fèi)用,送給他一幢公寓,又為他印刷了《算術(shù)研究》,使該書(shū)得以在1801年問(wèn)世;還負(fù)擔(dān)了高斯的所有生活費(fèi)用。所有這一切,令高斯十分感動(dòng)。他在博士論文和《算術(shù)研究》中,寫(xiě)下了情真意切的獻(xiàn)詞:"獻(xiàn)給大公","你的仁慈,將我從所有煩惱中解放出來(lái),使我能從事這種獨(dú)特的研究"。
      1806年,公爵在抵抗拿破侖統(tǒng)帥的法軍時(shí)不幸陣亡,這給高斯以沉重打擊。他悲痛欲絕,長(zhǎng)時(shí)間對(duì)法國(guó)人有一種深深的敵意。大公的去世給高斯帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)上的拮據(jù),德國(guó)處于法軍奴役下的不幸,以及第一個(gè)妻子的逝世,這一切使得高斯有些心灰意冷,但他是位剛強(qiáng)的漢子,從不向他人透露自己的窘?jīng)r,也不讓朋友安慰自己的不幸。人們只是在19世紀(jì)整理他的未公布于眾的數(shù)學(xué)手稿時(shí)才得知他那時(shí)的心態(tài)。在一篇討論橢圓函數(shù)的手搞中,突然插入了一段細(xì)微的鉛筆字:"對(duì)我來(lái)說(shuō),死去也比這樣的生活更好受些。"
      慷慨、仁慈的資助人去世了,因此高斯必須找一份合適的工作,以維持一家人的生計(jì)。由于高斯在天文學(xué)、數(shù)學(xué)方面的杰出工作,他的名聲從1802年起就已開(kāi)始傳遍歐洲。彼得堡科學(xué)院不斷暗示他,自從1783年歐拉去世后,歐拉在彼得堡科學(xué)院的位置一直在等待著象高斯這樣的天才。公爵在世時(shí)堅(jiān)決勸阻高斯去俄國(guó),他甚至愿意給高斯增加薪金,為他建立天文臺(tái)?,F(xiàn)在,高斯又在他的生活中面臨著新的選擇。
      為了不使德國(guó)失去最偉大的天才,德國(guó)著名學(xué)者洪堡(B.A.Von Humboldt)聯(lián)合其他學(xué)者和政界人物,為高斯?fàn)幦〉搅讼碛刑貦?quán)的哥丁根大學(xué)數(shù)學(xué)和天文學(xué)教授,以及哥丁根天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)的職位。1807年,高斯赴哥丁根就職,全家遷居于此。從這時(shí)起,除了一次到柏林去參加科學(xué)會(huì)議以外,他一直住在哥丁根。洪堡等人的努力,不僅使得高斯一家人有了舒適的生活環(huán)境,高斯本人可以充分發(fā)揮其天才,而且為哥丁根數(shù)學(xué)學(xué)派的創(chuàng)立、德國(guó)成為世界科學(xué)中心和數(shù)學(xué)中心創(chuàng)造了條件。同時(shí),這也標(biāo)志著科學(xué)研究社會(huì)化的一個(gè)良好開(kāi)端。
      高斯的學(xué)術(shù)地位,歷來(lái)為人們推崇得很高。他有"數(shù)學(xué)王子"、"數(shù)學(xué)家之王"的美稱(chēng)、被認(rèn)為是人類(lèi)有史以來(lái)"最偉大的三位(或四位)數(shù)學(xué)家之一"(阿基米德、牛頓、高斯或加上歐拉)。人們還稱(chēng)贊高斯是"人類(lèi)的驕傲"。天才、早熟、高產(chǎn)、創(chuàng)造力不衰、……,人類(lèi)智力領(lǐng)域的幾乎所有褒獎(jiǎng)之詞,對(duì)于高斯都不過(guò)份。
      高斯的研究領(lǐng)域,遍及純粹數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域,并且開(kāi)辟了許多新的數(shù)學(xué)領(lǐng)域,從最抽象的代數(shù)數(shù)論到內(nèi)蘊(yùn)幾何學(xué),都留下了他的足跡。從研究風(fēng)格、方法乃至所取得的具體成就方面,他都是18—19世紀(jì)之交的中堅(jiān)人物。如果我們把18世紀(jì)的數(shù)學(xué)家想象為一系列的高山峻嶺,那么最后一個(gè)令人肅然起敬的巔峰就是高斯;如果把19世紀(jì)的數(shù)學(xué)家想象為一條條江河,那么其源頭就是高斯。
      雖然數(shù)學(xué)研究、科學(xué)工作在18世紀(jì)末仍然沒(méi)有成為令人羨慕的職業(yè),但高斯依然生逢其時(shí),因?yàn)樵谒觳饺攵⒅曛H,歐洲資本主義的發(fā)展,使各國(guó)政府都開(kāi)始重視科學(xué)研究。隨著拿破侖對(duì)法國(guó)科學(xué)家、科學(xué)研究的重視,俄國(guó)的沙皇以及歐洲的許多君主也開(kāi)始對(duì)科學(xué)家、科學(xué)研究刮目相看,科學(xué)研究的社會(huì)化進(jìn)程不斷加快,科學(xué)的地位不斷提高。作為當(dāng)時(shí)最偉大的科學(xué)家,高斯獲得了不少的榮譽(yù),許多世界著名的科學(xué)泰斗都把高斯當(dāng)作自己的老師。
      1802年,高斯被俄國(guó)彼得堡科學(xué)院選為通訊院士、喀山大學(xué)教授;1877年,丹麥政府任命他為科學(xué)顧問(wèn),這一年,德國(guó)漢諾威政府也聘請(qǐng)他擔(dān)任政府科學(xué)顧問(wèn)。
      高斯的一生,是典型的學(xué)者的一生。他始終保持著農(nóng)家的儉樸,使人難以想象他是一位大教授,世界上最偉大的數(shù)學(xué)家。他先后結(jié)過(guò)兩次婚,幾個(gè)孩子曾使他頗為惱火。不過(guò),這些對(duì)他的科學(xué)創(chuàng)造影響不太大。在獲得崇高聲譽(yù)、德國(guó)數(shù)學(xué)開(kāi)始主宰世界之時(shí),一代天驕走完了生命旅程。
      
      

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