天才簡史（外國） 【天才簡史-高斯】高斯究竟有多牛，看完之後懷疑人生！快進來膜拜吧！

在德國慕尼黑博物館 懸掛著這樣一幅人物畫像 上面有一首題詩 他的思想深入數學、空間、大自然的奧祕 他測量了星星的路徑 地球的形狀和自然力 他推動了數學的進展直到下個世紀 提起他的名字 足以讓整個學術界為之顫動 即便他逝世已達百年之久 也依然是萬千數學家尊崇的大師級人物 是成就了一個數學王國的具象 沒錯 他就是有著數學王子美譽的高斯 本期天才簡史節目 咱們就一起走進這位絕世天才的傳奇故事 約翰·卡爾弗里德里希·高斯 於1777年4月30日出生於德國中北部城市布倫瑞克 父母都是處於社會底層的普通人 高斯從出生之時起就註定了是個非同尋常的孩子 天資聰穎的他 三歲便能糾正父親借債賬目的錯誤 九歲就可以在極短的時間內求解從一到一百的和 十二歲已經開始懷疑元素幾何學中的基礎證明 然而 目光短淺的父親並不願意培養他的天賦 一心只想讓他安分守己 做個元丁或者白領 所幸母親和舅舅尊重他的興趣 極力支持他學習數學 高斯才得以進入學校讀書 高斯也不負眾望 很快就在眾多學生中脫穎而出 為老師推薦給一位公爵 西才的公爵可以說是他人生中最難忘的貴人 不僅給予了他最大化的物質支持 還將他送到布倫瑞克的卡羅琳學院學習 三年後再次推薦他轉入哥廷根大學深造 也正是自此 高斯的數學生涯開始揚帆起航 一顆耀眼的新星從數學界冉冉升起 1794年 高斯發現了技術分佈定理和最小二乘法 他通過對足夠多測量數據的處理 得到了一個新的概率性質的測量結果 並在這些基礎上轉向於曲面與曲線的計算 成功得到了正態分佈曲線 其函數也就是大眾所熟知的高斯分佈 這一成果在概率計算中得到了普遍應用 為人類解決了大量的數學問題 這一年 高斯才17歲 此年 他又用代數方法 得出了正17邊形的尺規作圖法 並給出了可用尺規作圖的正多邊形的條件 解決了兩千年來尋而未解的數學難題 此外 這一年 高斯還為流傳了兩千年的歐式幾何 提供了自古希臘時代以來的第一次重要補充 拉普拉斯說 高斯是世界上最偉大的數學家 這樣崇高的評價 似乎也只有高斯才能承擔得起 他的才能 彷彿永遠是豐盈充足的狀態 每一刻都有新鮮的想法橫空出世 年紀輕輕便已碩果累累 他在數學方面取得的造詣 是多少人一生渴望不可及的財富啊 然而 年少成名的高斯依然在積聚著能量 不斷激發自己的潛能 以暴風時的速度迅速成長 屬於他的數學大廈正如雨後春筍般拔地而起 1799年 高斯再次向世界展現了他的數學方面的天賦異稟 其人生旅程中最為輝煌光彩的一段時光也隨之拉開了序幕 他在自己的博士論文中給出了一個重要的代數定理 任意一個多項式都有負數根 以所謂的代數學基本定理 從而開創了存在性證明的新時代 與此同時 他的博士論文也成為了數學史上的一塊里程碑 兩年後 高斯的第一本知名著作《算數研究》一書正式發表 這本書是數論第一本有系統的作品 其中關於同餘的概念和二次互反律的證明也是首次被介紹 更是幾乎囊括了高斯關於數論的所有重要研究 這部作品被認定是奠定了近代數論的基礎 堪稱數學史上劃時代的經典著作之一 高斯說 數學是科學的皇后 數論是數學的皇后 他常常屈尊去為天文學和其他自然科學效勞 但在所有關係中 他都堪稱第一 1801年 意大利天文學家皮亞奇 發現在火星和木星之間有一顆行星 並將它命名為古神星 現在我們不難瞭解到 它是火星和木星的小行星帶中的一個 但當時天文學界爭論不休 有人說這是行星 有人說這是彗星 必須繼續觀察才能判決 但遺憾的是 皮亞奇因並耽誤了觀測的最佳時機 從而失去了這顆小行星的精確軌跡 只能觀測到它九度的軌道 再來它被引伸到太陽後面去了 因此無法知道它的軌道 也無法判定它是行星或彗星 高斯不經意間注意到了這一問題 對它產生了濃厚的興趣 著手開始尋求關於這一星體軌跡問題的求解之法 經過幾番試驗 他首次將數學上的最小二乘法 運用到觀測過程中 獨創了只要三次觀察 就可以計算行星軌道的方法 為了印證這一成果 他還準確無誤地預測了古神星的位置 次年 善於思考和觀察的高斯 又準確地預測出了小行星二號 巨神星的位置 使得它的聲名更加韻波 各種榮譽貴官紛紛而來 1818年到1826年間 高斯主導了漢努威公國的大地測量工作 他一擊日的為測地付出了自己的全部精力 五六年間 一直重複著白天觀測 夜晚計算的工作流程 拒不完全估計 其經手的大地測量數據超過一百萬個 在觀測工作正式進入正軌後 他又轉入處理觀測成果的計算中 創作出了近二十篇 對現代大地測量學具有重大意義的論文 1830年 高斯辭去了天文臺的工作 開始和韋伯共同研究電磁學 他們的合作進行得氛圍順利 世界上第一個電報機磁觀測站 世界第一張地球磁場圖陸續被研發出來 數年前 他們創造了無數的奇蹟 極大推動了電磁學的進步和發展 1855年2月23日凌晨 高斯於睡夢中去世 無論數學還是物理 抑或其他的領域 但凡高斯有所興趣涉足 必然會做出一番驚天動地的非凡成就 學術上的他光芒萬丈 如同鑽石般閃耀 是能從九霄雲外的高度 按某種觀點掌握星空和深奧數學的天才 然而世界上是沒有人可以僅憑天賦就能冥滿天下的 高斯亦是如此 榮耀的背後是一生的兢兢業業 後繼播放 他為了從事數學和其他方面的研究 幾乎放棄了所有的娛樂時間 150多篇無懈可擊的科研論文 使其留給世界最美的痕跡 生活中的他低調勤奮 很少外遊 甚至可以說 高斯的生活也是學習 每天一小時在博館瀏覽各類報紙 擁有六千多卷各種文字的藏書 廣泛閱讀不同時代的文學作品 更加令人敬佩的是 在62歲的高齡自學了俄文 每一項成就拿出來 都是常人無可比擬的 這就是約翰·卡爾·弗里德里希·高斯 一個多才多藝的天才學者 一個位於數學巔峯上的大師 一個永遠印刻在人類心中的神話 好了 本期天才簡史到這裏就和大家說再見了 感謝大家的收看 喜歡我們節目的小夥伴 趕緊拿起手機掃描屏幕下方的二維碼 關注公眾號天才的簡史 這裏有十萬科學愛好者等著你 他 是我們物理學上的入門導師 為我們描繪了一個關於電學的神奇世界 他也被冠以電學牛頓的榮譽頭銜 然而 隨著歲月的更迭 他就像遺失在風中的煙花 尚未與我們熟識 就已經消失不見了 歷史留給他的描述也只有寥寥幾句 我們每天目睹著他的名字 卻從未了解過這個名字背後的故事 下期天才簡史節目 敬請期待