正文 第12章 高斯(2 / 3)

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。由於高斯在天文學、數學方麵的傑出工作,他的名聲從1802年起就已開始傳遍歐洲。彼得堡科學院不斷暗示他,自從1783年歐拉去世後,歐拉在彼得堡科學院的位置一直在等待著像高斯這樣的天才。公爵在世時堅決勸阻高斯去俄國,他甚至願意給高斯增加薪金,為他建立天文台。現在,高斯又在他的生活中麵臨著新的選擇。

為了不使德國失去最偉大的天才,德國著名學者洪堡聯合其他學者和政界人物,為高斯爭取到了享有特權的哥丁根大學數學和天文學教授,以及哥丁根天文台台長的職位。1807年,高斯赴哥丁根就職,全家遷居於此。從這時起,除了一次到柏林去參加科學會議以外,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境,高斯本人可以充分發揮其才能,而且為哥丁根數學學派的創立、德國成為世界科學中心和數學中心創造了條件。同時,這也標誌著科學研究社會化的一個良好開端。

1877年,丹麥政府任命高斯為科學顧問,這一年,德國漢諾威政府也聘請他擔任政府科學顧問。

高斯的一生,是典型的學者的一生。他始終保持著農家人的儉樸,讓人難以想象他是一位大教授,世界上最偉大的數學家。他先後結過兩次婚,幾個孩子曾使他頗為惱火。不過,這些對他的科學創造影響並不大。在獲得崇高聲譽、德國數學開始主宰世界之時,一代天驕走完了生命旅程。

由於高斯在數學、天文學、大地測量學和物理學中的傑出研究成果,他被選為許多科學院和學術團體的成員。“數學之王”的稱號是對他一生恰如其分的讚頌。

二、高斯的貢獻

高斯的數學研究幾乎遍及所有領域,在數論、代數學、非歐幾何、複變函數和微分幾何等方麵都做出了開創性的貢獻。他一生共發表著作323篇,提出科學創見404項,完成重大發明4項。

他還把數學應用於天文學、大地測量學和磁學的研究,發明了最小二乘法原理(一種可從特定計算得到最小的方差和中求出最佳估值的方法)。

高斯的數論研究總結在《算術研究》(1801年)中,這本書奠定了近代數論的基礎,它不僅是數論方麵的劃時代之作,也是數學史上不可多得的經典著作之一。高斯對代數學的重要貢獻是證明了代數基本定理,他的存在性證明開創了數學研究的新途徑。高斯在1816年左右就得到非歐幾何的原理。他還深入研究複變函數,建立了一些基本概念,發現了著名的柯西積分定理。他還發現橢圓函數的雙周期性,但這些工作在他生前都沒發表出來。

高斯的《關於曲麵的一般研究》,全麵係統地闡述了空間曲麵的微分幾何學,並提出內涵曲麵理論。高斯的曲麵理論後來由黎曼發展。高斯一生共發表155篇論文,他對待學問十分嚴謹,隻是把他自己認為是十分成熟的作品發表出來。其著作還有《地磁概念》和《論與距離平方成反比的引力和斥力的普遍定律》等。

高斯在小行星“智神星”方麵也獲得類似的成功。他涉足天文學始於小行星的研究,於1801年創立三次觀測決定小行星軌道的計算方法,並成功地計算出了小行星穀神星和智神星的軌道。此後,幾乎所有的小行星軌道都是用這種方法推算出來的。高斯還創立了用太陽近子午線高度求緯度的方法,同時測定鍾差和緯度的多星等高法,建立了高斯形式的任意常數變易法和長期差理論。他還在星曆表的計算中引入了一組輔助量,使得求日心赤道直角坐標計算大大簡化。