高斯(Carl Friedrich Gauss，1777～1855)1777年4月30日出生于德国不伦瑞克的一个贫苦农民家庭。幼时家境贫苦，聪敏异常，受一贵族资助才进入学校受教育。1795～1798年在哥廷根大学学习，1799年获得博士学位，1807年开始任哥廷根大学数学教授和天文台台长，1833年和物理学家韦伯共同建立地磁观测台，组织磁学学会以联系全世界的地磁台站网。1855年2月23日在哥廷根逝世，终年78岁。
数学神童
高斯从小就是数学神童，具有惊人的记忆力和心算技巧。3岁已能纠正父亲计算上的错误，11岁发现二项式定理，19岁发明用圆规和直尺作正17边形的作图法。后来对超几何级数、复变函数、统计数学和椭圆函数论都有重大贡献。是一名当之无愧的数学天才。
关于高斯的神思巧算有许多有趣的故事。
大约距今200多年前的一天，在德国不伦瑞克的一所农村小学里，一位算术老师正在给学生们上课。这位从城里来的教师自命清高，他认为跑这么远的路来教一群乡下笨孩子真是大材小用。因此，感到一肚子委屈的他常常无缘无故地发脾气，动不动就训斥鞭打学生。孩子们见了他就像老鼠见了猫似地怕得不得了。
这天，算术老师心情不好，拉长着脸走进教室，下命令似地对学生们说：“今天，你们给我算1加2，加3，加4，…一直加到100的和，谁算不好就不准回家吃饭。”说完，他像凶像恶煞似地瞪着眼睛看了孩子们一圈，然后坐到椅子上闭目养神。孩子们又怕又急，赶忙拿出石板算了起来：1+2=3，3+3=6，6+4=10，10+5=15，…唉，这道题可真难做，从1加到100这要做到什么时候才算完呀？
正当大家在石板上擦了算，算了擦，忙个不停时，只见一个男孩子站了起来，手拿石板走到老师跟前小声说道：“老师，我算好了，答数是不是这个？”算术老师头都没抬，挥挥手说：“去！去！去！这么快就算好了，肯定是错的！”这孩子站着不动，他再把小石板往前一送，“老师，您看看吧，我想这个答数是对的。”算术老师正想发作一通，可是抬头一望却大吃一惊，那石板上端端正正地写着数字“5050”。这个答案他自己事先算过是对的，不过，他为了算这道题也花了好些时间，这9岁的孩子怎么这么快就算出来了，他有点惊奇地问道：“你是怎么算出来的？”
“老师，我不是按1加2再加3的次序一个一个往上加的，我仔细看了一下算式，发现这个100个加数里，一头一尾两个数相加都是101，您看，1+100=101，2+99=101，3+98=101，…最后，50+51=101。这样，一共有50个101，用50乘101就是5050了。”
“啊呀！我怎么就没有想到？”算术老师惊讶地对这个学生刮目相看。确实，他受到极大的震动，想不到乡下小孩里还有这么聪明的人。要知道这孩子应用的方法就是数学家们经过长期研究才找到的“等差级数求和”的方法呀。从此，这位老师像换了个人似地，认真备课，认真上课，对学生的态度也大为改进了，尤其是对这个聪明的孩子，他更是热情帮助，精心指点，把他引上了热爱数学的道路。
这个聪明的孩子就是高斯，1777年4月30日他出生在德国不伦瑞克一个贫苦农民的家里。他的祖父是农民，父亲是打短工的，后来在小杂货铺当伙计，母亲是石匠的女儿。可以这样说，高斯家祖祖辈辈都没什么文化。但是，高斯却十分喜爱读书学习，并从小就表现出特别的数学才能。有一次，他父亲忙着替老板年终结算小杂货铺几个帮工的工资，算得满头大汗才得出总数是多少。突然，4岁的高斯小声向他指出总数算错了，他吃了一惊，赶忙仔细再全部核对一遍，发现自己确实算错了。真奇怪，谁也没有教过小高斯的算术，他是从哪儿学来的呢？高斯后来回忆起童年的事说，他在学会说话之前已经学会计算了。的确，这位数学神童是有点数学天才的。
1788年，小学毕业的高斯由于古典文学成绩优异，而跳级被录取为文科中学的二年级学生，后来又升到哲学班去学习。在18世纪时，中学的哲学班有点像我们今天的尖子班，那里都是成绩优秀的学生。不过，父母却为高斯能不能进入大学深造而发愁，因为他们太穷了，哪里交得起昂贵的大学学费。的确，高斯家很穷，为了节省灯油，晚饭过后爸爸就要他上床睡觉，并把油灯熄掉，为了继续进行他喜爱的读书学习，聪明的高斯用一个大萝卜挖去芯，做了一盏小油灯，一个人躲到阁楼上，在微弱的灯光下看书学习，直到深夜。
懂得十几种外语
1791年的一天,14岁的高斯在放学回家的路上,边走边看书,不注意闯入了不伦瑞克公爵费迪南的庄园。在那个年代,德国还没有统一,全国由几十个小邦统治着。而公爵就是一邦之主,闯入公爵的庄园那还了得?费迪南亲自盘问这个农村孩子,发现他是无意之中闯入的。而在盘问过程中,这孩子对答如流的才干,使他认定这个高斯是一个神童。于是,公爵决定造就高斯,于1792年资助他进入著名的卡罗琳学院学习语言和数学,以便为进入大学作准备。在那里,高斯学会了好几国语言,并精心研读了英国的牛顿、法国的拉格朗日、瑞士的欧勒这些大名鼎鼎的数学家的外文原著。
1795年,在费迪南公爵的资助下,已打下良好基础的高斯进入举世闻名的哥廷根大学学习。这所德国的最高学府学风严谨,藏书丰富,人才荟萃,年轻有为的高斯在那里受到系统而严格的科学教育,很快就脱颖而出,作出了名扬世界的一系列重大贡献。
把“数学王子”的桂冠戴在了他的头上。值得一提的是,当高斯进大学不久,1796年3月,19岁的高斯用圆规和直尺作出了正17边形,解决了两千多年来一直没有解决的一个世界难题。为了纪念他的这一重大成就,于1855年高斯去世后哥廷根大学按他的遗嘱建造了一座十分独特的纪念碑。它的底部是一个正17边形的台座,台座上面是高斯的雕像。
高斯生平还喜欢文学与语言学,懂得十几种外语。1807年,才30岁的高斯就当上了当时德国最高学府哥廷根大学的数学和天文学正教授,还担任了该校天文台台长,取得如此辉煌的成就,别人称他是“天才”,可是高斯却回答道:“假如别人和我一样深刻和持久地思考数学,他们也会做出同样的发现。”
1799 年高斯提出了他的博士论文,这论文证明了代数一个重要的定理:任一多项式都有(复数)根。这结果称为代数学基本定理。事实上在高斯之前有许多数学家认为已给出了这个结果的证明,可是没有一个证明是严密的。高斯把前人证明的缺失一一指出来,然后提出自己的见解,他一生中一共给出了四个不同的证明。
在 1801 年,高斯二十四岁时出版了《算学研究》,这本书以拉丁文写成,原来有八章,由于钱不够,只好印七章。这本书除了第七章介绍代数基本定理外,其余都是数论,可以说是数论第一本有系统的着作,高斯第一次介绍同余 的概念。二次互逆定理也在其中。
研究天文学
二十四岁开始,高斯放弃在纯数学的研究,作了几年天文学的研究。
当时的天文界正在为火星和木星间庞大的间隙烦恼不已,认为火星和木星间应该还有行星未被发现。在1801 年,意大利的天文学家Piazzi,发现在火星和木星间有一颗新星。它被命名为谷神星。现在我们知道它是火星和木星的小行星带中的一个,但当时天文学界争论不休,有人说这是行星,有人说这是彗星。必须继续观察才能判决,但是Piazzi 只能观察到它9 度的轨道,再来,它便隐身到太阳后面去了。因此无法知道它的轨道,也无法判定它是行星或彗星。
高斯这时对这个问是产生兴趣,他决定解决这个捉摸不到的星体轨迹的问题。高斯自己独创了只要三次观察,就可以来计算星球轨道的方法。他可以极准确地预测行星的位置。果然,谷神星准确无误的在高斯预测的地方出现。这个方法--虽然他当时没有公布--就是最小平方法。
1802 年,他又准确预测了小行星二号--智神星的位置,这时他的声名远播,荣誉滚滚而来,俄国圣彼得堡科学院选他为会员,发现Pallas 的天文学家Olbers 请他当哥廷根天文台主任,他没有立刻答应,到了1807 年才前往哥廷根就任。
1809 年他写了《天体运动理论》二册,第一册包含了微分方程、圆椎截痕和椭圆轨道,第二册他展示了如何估计行星的轨道。高斯在天文学上的贡献大多在1817 年以前,但他仍一直做着观察的工作到他七十岁为止。虽然做着天文台的工作,他仍抽空做其他研究。为了用积分解天体运动的微分力程,他考虑无穷级数,并研究级数的收敛问题,在1812 年,他研究了超几何级数(Hypergeometric Series),并且把研究结果写成专题论文,呈给哥廷根皇家科学院。
1820 到1830 年间,高斯为了测绘汗诺华(Hanover)公国(高斯住的地方)的地图,开始做测地的工作,他写了关于测地学的书,由于测地上的需要,他发明了日观测仪。为了要对地球表面作研究,他开始对一些曲面的几何性质作研究。 1827 年他发表了《曲面的一般研究》,涵盖一部分现在大学念的微分几何。
研究磁场
在1830 到1840 年间,高斯和一个比他小廿七岁的年轻物理学家-韦伯一起从事磁的研究,他们的合作是很理想的:韦伯作实验,高斯研究理论,韦伯引起高斯对物理问题的兴趣,而高斯用数学工具处理物理问题,影响韦伯的思考工作方法。
1833 年高斯从他的天文台拉了一条长八千尺的电线,跨过许多人家的屋顶,一直到韦伯的实验室,以伏特电池为电源,构造了世界第一个电报机。
1835 年高斯在天文台里设立磁观测站,并且组织磁协会发表研究结果,引起世界广大地区对地磁作研究和测量。高斯已经得到了地磁的准确理,他为了要获得实验数据的证明,他的书《地磁的一般理论》拖到1839 年才发表。
1840 年他和韦伯画出了世界第一张地球磁场图,而且定出了地球磁南极和磁北极的位置。 1841 年美国科学家证实了高斯的理论,找到了磁南极和磁北极的确实位置。高斯对自己的工作态度是精益求精,非常严格地要求自己的研究成果。他自己曾说:宁可发表少,但发表的东西是成熟的成果。许多当代的数学家要求他,不要太认真,把结果写出来发表,这对数学的发展是很有帮助的。
美国的着名数学家贝尔在他着的《数学工作者》一书里曾经这样批评高斯:在高斯死后,人们才知道他早就预见一些十九世的数学,而且在1800 年之前已经期待它们的出现。如果他能把他所知道的一些东西泄漏,很可能现在数学早比目前还要先进半个世纪或更多的时间。阿贝尔和雅可比可以从高斯所停留的地方开始工作,而不是把他们最好的努力花在发现高斯早在他们出生时就知道的东西。而那些非欧几何学的创造者,可以把他们的天才用到其他力面去。
在1855 年二月23 日清晨,高斯在他的睡梦中安详的去世了。
约翰·卡尔·弗里德里希·高斯（C.F.Gauss，1777年4月30日－1855年2月23日），男，德国著名数学家、物理学家、天文学家、大地测量学家。是近代数学奠基者之一，高斯被认为是历史上最重要的数学家之一，并享有“数学王子”之称。高斯和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家。一生成就极为丰硕，以他名字“高斯”命名的成果达110个，属数学家中之最。高斯在历史上影响巨大，可以和阿基米德、牛顿、欧拉并列。
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