科学发现
趣闻趣事
约翰·卡尔·弗里德里希·高斯,1777年出生于德国布伦瑞克,1855年逝世于哥廷根。他是德国著名数学家,享有“数学王子”之称。他还在电磁学、天文学和大地测量学等领域作出了重要的贡献。
初显数学天分
高斯出身贫寒,母亲曾做过女佣;父亲曾做过园丁、商人的助手和一个小保险公司的评估师。
高斯7岁开始上学。10岁时,进入了当地首次创办的数学班。一天,数学教师布特纳给学生们布置了一道题:1+2+3……+100等于多少?高斯很快就把写有答案的小石板交了上去。布特纳不相信高斯能在这么短的时间就算出了正确答案,对高斯说:“你一定是算错了,回去再算算。”高斯非常肯定地说出了答案“等于5050”。同学们都惊呆了,问他是怎样算出来的。
高斯解释说:“1+100=101,2+99=101……50+51=101。从1加到100有50组这样的数,所以50×101=5050。”
一位年仅10岁的孩子,能独立完成等差数列求和的数学题实属很不平常。布特纳因此对高斯刮目相看,他特意从汉堡买了最好的算术书送给高斯。后来,高斯与布特纳的助手巴特尔斯建立了友谊,并由此开始了真正的数学研究。
公爵资助成就天才
1788年,11岁的高斯进入了文科学校。在新学校里,他所有的功课都极好,数学和文学尤为突出。高斯14岁时,巴特尔斯等人把他推荐给布伦兹维克公爵,希望公爵能资助这个聪明的孩子上学。
于是,布伦兹维克公爵卡尔·威廉·斐迪南召见了高斯。这位朴实、聪明但家境贫寒的孩子得到了公爵的青睐,公爵慷慨地表示:愿意做高斯的资助人,让他继续学习。
1792年,高斯进入布伦兹维克的卡罗琳学院继续学习。1795年,公爵又送他到德国著名的哥廷根大学学习。1796年,19岁的高斯发明了正十七边形的尺规作图法,解决了自欧几里得以来悬而未决的一个难题。同年,证明并发表了二次互反律。
1799年,高斯获得黑尔姆施泰特大学的博士学位,回到家乡。为了资助高斯继续进行研究,公爵承担了他的全部生活费用,并于1801年为他印刷了《算术研究》。
公爵的资助,在高斯的成才过程中起了举足轻重的作用。高斯在他的博士论文和《算术研究》中,写下了情真意切的献词:“献给大公:你的仁慈,将我从所有烦恼中解放出来,使我能从事这种独特的研究”。
成果宁可少些,但要成熟些
高斯的工作态度是精益求精,他曾说过:“宁可少发表,但发表的论文必须是成熟的成果”。其中一个有名的例子,是关于非欧几何的发展。非欧几何的开山祖师有三人,高斯、洛巴切夫斯基和波尔约。波尔约的父亲是高斯大学的同学,波尔约沉溺于证明平行公理,并发表了研究结果。老波尔约把儿子的成果寄给老同学高斯,想不到高斯却回信道:“我无法夸赞他,因为夸赞他就等于夸奖我自己。”原来,早在几十年前,高斯就已经得到了相同的结果,只是怕不能为世人所接受而不曾公布。
高斯的研究领域,遍及纯粹数学和应用数学的各个领域,并且开辟了许多新的数学领域,从最抽象的代数数论到内蕴几何学,都留下了高斯的足迹。
高斯的一生,是典型的学者一生。在他的成长过程中,社会资助起着举足轻重的作用。而他不计名利、科学严谨、大胆创新的科学精神,则是他取得令世人瞩目成就的根本原因。
(作者系新疆农垦科学院研究员)