2/23日他逝世: 數學之王--高斯

見晴
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德國數學家高斯(Johann Carl Friedrich Gauss,1777-1855)從小便展現了數學方面的過人天賦,三歲時,他糾正出父親借債帳目上的錯誤。九歲時,利用50組加起來是101的數列(1+100,2+99,
3+98……),很快的得到了1到100的整數總合:5050。這些都成為後人提到高斯時津津樂道的小故事。

高斯的數理研究非常具有實用價值,在他的時代就被運用在天文觀測上。1801年義大利天文學家發現一顆小行星,並把它命名為西瑞斯(Ceres)–掌管穀類豐收的女神。但天文學家因為生病耽誤了觀察時間,遺失了小行星的軌跡。高斯利用其數學定理和天文學家早先的三次觀察記錄,推導出了小行星的運動軌跡,後來奧地利天文學家成功地在高斯推導的軌道上找到了西瑞斯。高斯因此成為家喻戶曉的數學家。除此之外,他還推導了推算每年復活節日期的公式。

即使到了今天,我們仍受惠於高斯的數學研究許多。例如我們在分析一批調查數據時,中間值數量最多,極大和極小數值數量減少的倒V型分佈現象,或稱「正態分佈」,其函數就是由高斯推導出來的,因此又稱為「高斯分佈」。

高斯於41歲時接下測量漢諾威公國土地的工作,他先發明了日光反射儀便於野外測量工作。得到數據之後又埋首於數學方法中,以提高測量的精確度,他的數學理論即使到了科學發展日新月異的今天,仍然具有相當高的應用價值。

高斯研究曲面時,曾提出「非歐氏幾何」空間理論,即「三内角和不一定等於一百八十度」,這與我們現在在學校所學的歐幾里德幾何也不相同。高斯當時並沒有發表這個理論,可能是擔心當時的社會無法接受。這個理論在一百年後由愛因斯坦的相對論證實,其實宇宙空間是非歐氏幾何空間。

由於高斯本身是一位虔誠的教徒,因此,雖然他有如此卓越的成就,他仍謙虛、誠懇的相信,他的能力完全是由上帝所賜予。

高斯去世後不久,漢諾威的國王為了表揚高斯的貢獻,鑄造了一面刻著「漢諾威君主喬治五世向數學家之王致敬」的金章給高斯家族,留下了「數學之王」的美名為了紀念高斯,高斯的肖像也被印在十元的德國馬克紙幣上。

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