卡爾·弗雷德里?!じ咚沟娜松鷤髌鎻乃?歲時(shí)就開始了。
話說有一天,他一邊玩兒一邊瞧著父親算賬,突然插話:“爸爸,你算錯(cuò)了,應(yīng)該是……”他老爸一復(fù)核,還真是!這個(gè)時(shí)運(yùn)不濟(jì)的工匠睜大了眼睛:可從沒教過這小子算數(shù)啊?!
出身貧寒的天才少年
1784年,7歲的高斯進(jìn)入德國不倫瑞克市一所普通的學(xué)校讀書。10歲那年,他開始上算術(shù)課。據(jù)記載,老師興許是對孩子們淘氣不滿,就出了一道看似簡單、但算起來十分繁瑣的題讓大家做:求1+2+3+……+100=?
高斯很快就得出了答案,而且完全正確。原來,高斯走了一條捷徑,他通過思考找到了一個(gè)迅速求得答案的方法:1+100=101,2+99=101,3+98=101,……這樣加下去,總共有50對數(shù),所以答案是:50×101=5050。
老師大吃一驚,意識(shí)到這非同尋常:他的學(xué)生實(shí)際上獨(dú)自琢磨出了算術(shù)級(jí)數(shù)(等差級(jí)數(shù))求和的方法。過后不久,這位愛才而又盡職的老師自己掏錢,買了一本最好的算術(shù)書送給高斯,小家伙很快就看完了。老師聞悉,對別人感慨:“他超過我了,我沒有辦法教給他更多的東西嘍?!?/p>
幾乎與此同時(shí),高斯那做女仆的母親和做紡織工人的舅舅,也發(fā)現(xiàn)了他的特異之處,盡管他的祖先里沒有一個(gè)人可以說明何以會(huì)產(chǎn)生像他那樣的天才。于是,他們想方設(shè)法啟迪他進(jìn)一步鉆研、學(xué)習(xí)。然而,高斯的父親卻頑固地認(rèn)為,只有力氣能掙錢,學(xué)問這玩意兒對窮人沒用。他希望高斯能夠像他那樣,靠手藝謀生計(jì)。
好在這時(shí)高斯已經(jīng)名聲在外,有權(quán)有勢的斐迪南公爵對他十分欣賞,愿意負(fù)擔(dān)他學(xué)習(xí)的費(fèi)用,直到他完成學(xué)業(yè)。1792年,15歲的高斯進(jìn)入卡羅林學(xué)院。他很快就精通了古典語言,并且對哲學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。
歐洲最偉大的數(shù)學(xué)家
1796年3月30日是高斯一生的一個(gè)重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。那一天距他20歲生日正好一個(gè)月,他明確地做出了從事數(shù)學(xué)研究的決定。此前一兩年,他深入數(shù)學(xué)的王國,重新發(fā)現(xiàn)并證明了一些深?yuàn)W的定理,如二次互反律、“最小二乘”法。特別是,他運(yùn)用自己的理論巧妙地將尺規(guī)作圖的幾何問題化為一個(gè)代數(shù)方程,然后通過這個(gè)方程的整數(shù)解來確定哪些正多邊形可以用尺規(guī)作出。
由此,他成功地推導(dǎo)出正17邊形作圖法,這是自希臘時(shí)代兩千多年以來在正多邊形作圖問題上的第一個(gè)(也是唯一的)進(jìn)展。高斯對此深感自豪,曾請求人們在他去世后,在其墓碑上刻一個(gè)正17邊形,以作紀(jì)念。
不過,對于年輕而又家境貧寒的高斯來說,研究數(shù)學(xué)似乎還真的不能當(dāng)飯吃。這就難怪,當(dāng)他的母親向一位數(shù)學(xué)家朋友問詢,她19歲的兒子以后是否能成為什么人物,而她得到的回答是“歐洲最偉大的數(shù)學(xué)家”時(shí),她竟激動(dòng)得哭了。
高斯的天才表現(xiàn)不止于純數(shù)學(xué)的抽象王國。他十分重視數(shù)學(xué)的應(yīng)用,在對天文學(xué)、大地測量學(xué)和磁學(xué)的研究中也偏重于采用數(shù)學(xué)方法。1801年元旦,天文學(xué)家觀測到現(xiàn)在被稱作谷神星的小行星,于天空出現(xiàn)41天后就在太陽的光芒下沒了蹤影。高斯只借助3個(gè)觀測數(shù)據(jù)(包括時(shí)間和位置),就提出了一種計(jì)算軌道參數(shù)的方法,從而使天文學(xué)家過后不久便毫無困難地確定了谷神星的位置。
那一年,高斯年僅24歲。當(dāng)時(shí),有一些杰出人物嘲笑他,說他把他的時(shí)間浪費(fèi)在計(jì)算小行星軌道這種毫無用處的消遣上,他沒有理會(huì)。后來,當(dāng)他奠定電磁學(xué)的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)和發(fā)明有線電報(bào)的時(shí)候,他們也用同樣的方式嘲笑過他。
高斯的成就遍及數(shù)學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域,在數(shù)論、非歐幾何、微分幾何等方面均具有開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。尤其是在數(shù)論和幾何學(xué)上的創(chuàng)新,深刻地影響著后世數(shù)學(xué)的發(fā)展。作為歷史上最偉大的數(shù)學(xué)家之一,他與阿基米德、牛頓享有同等地位,被譽(yù)為“數(shù)學(xué)王子”。如果我們把18世紀(jì)以前的數(shù)學(xué)家想象為一系列高山峻嶺,那么,最后一個(gè)令人肅然起敬的巔峰就是高斯;如果我們把19世紀(jì)以后的數(shù)學(xué)家想象為一條條江河,那么,其浩瀚的源頭就是高斯。
我一生的效勞都服從于
您的規(guī)律
但是,高斯為人卻十分謙和。他曾表示,如果其他人也像他那樣思考數(shù)學(xué)真理,也像他那樣深入、那樣持久,那么,他們也能作出他所作出的那些成績。由于其追求完美的秉性,另外也是為了規(guī)避無謂的“爭論”,高斯把自己的許多重要發(fā)現(xiàn)和研究成果都記在了日記里,沒有及時(shí)“搶先”發(fā)表。
后世曾有多位數(shù)學(xué)史家不無遺憾地評論說:要是高斯生前把他自認(rèn)為還不夠成熟的研究成果或思路都及時(shí)公開,就可免得后來的數(shù)學(xué)家們在許多重要領(lǐng)域長期地于黑暗中苦苦摸索,非歐幾何的創(chuàng)立或可足足提前半個(gè)世紀(jì),數(shù)學(xué)將比現(xiàn)在還要先進(jìn)半個(gè)世紀(jì)或更多的時(shí)間,而數(shù)學(xué)史無疑也將大大改寫。
“我做這些工作,只是出于我天性的最深層的激勵(lì)?!备咚谷缡钦f。他把莎士比亞戲劇《李爾王》中的兩行詩句,工工整整地抄寫在自己的肖像下面:“大自然啊,您是我的女神,我一生的效勞都服從于您的規(guī)律?!?/p>
1855年2月23日清晨,高斯在睡夢中平靜地與世長辭,享年77歲。
他的家鄉(xiāng)不倫瑞克市為他建造的一座紀(jì)念碑,滿足了他生前的一個(gè)希冀:這座紀(jì)念碑矗立在一尊正17邊形的底座上。
(摘自《科技日報(bào)》)