Kép forrása, Getty Images

matematikus

Az új bolygót Giuseppe Piazzi szicíliai csillagász találta meg. Fél évszázadon át bolygónak számított, mielőtt aszteroidává minősítették volna. 2006-ban Ceres törpebolygó státusba került.

1801. újév napján egy 8. bolygót észleltek, amely a Nap körül kering a Mars és a Jupiter között. Ceresnek nevezték el, és felfedezését a tudomány jövőjének nagy előjelének tekintették abban a tizenkilencedik században, amely csak most kezdődött.

De az izgalom néhány héttel később kétségbeeséssé vált, amikor az apró bolygó csillagok tömkelege között veszett el. A csillagászoknak fogalma sem volt, hová tűnt.

Napok múlva azonban egy 24 éves brunswicki német bejelentette, hogy tudja, hol találja az eltűnt bolygót, és elmondta a csillagászoknak, hogy az éjszakai égbolton merre kell mutatniuk távcsövüket.

Mintha varázsütésre tűnt volna fel Ceres.

Johann Carl Friedrich Gauß egyik napról a másikra tudományos híresség lett.

A matematika varázsa

Természetesen nagyszerű csillagászati ​​jóslata nem varázslat volt. Ez tett volt matematika.

A 18. század végén már megjósolták egy bolygó létezését a környéken; csillagászok keresték és megtalálták, de véletlenül.

Gauss matematikai elemzéssel találta ki, hogy az égitest melyik utat járja tovább.

Kép forrása, Getty Images

Gauss a környéken intelligenciájáról ismert volt. Ceres megtalálása híressé tette. Végül olyan lett, mint egy isten a matematikai világban. és jó okkal.

Az a módszer, amelyet Gauss talált ki a Ceres-út megtalálásához, az egyik legfontosabb eszköz az egész tudományban, mert lehetővé teszi számunkra, hogy a rendezetlen megfigyelések nagy részét értelmessé változtassuk.

Gauss-függvénynek vagy normális eloszlásnak és Ennek köszönhetően megoldják a bűncselekményeket, kiértékelik a gyógyszereket és politikai döntéseket hoznak.

Szigorúan matematikai szempontból, valószínűleg nem Gauss legnagyobb eredménye, de a tudomány (és az élet) számos különféle területére gyakorolt ​​hatása rendkívüli.

Ki volt az a fiatal német?

A 18. századi Európában a matematika a kiváltságosak foglalkozása volt, amelyet az arisztokrácia finanszírozott, vagy amatőrök szabadidejükben gyakorolták.

De ennek és minden idők egyik legnagyobb matematikusa, Szegényként született Carl Frederick Gauss.

És elmondható, hogy Carlos Guillermo Fernando herceg, Brunswick-Wolfenbüttel látomásának és pártfogásának köszönhette, hogy képes volt kifejleszteni fenomenális tehetségét.

Kép forrása, Getty Images

Brunswick-Wolfenbüttel hercege pártfogolta az ígéretes gondolkodásúakat.

1791-ben a herceg felajánlotta Gauss, aki akkor 14 éves volt, egyetemi tanulmányainak megfizetését.

A nemes meg volt győződve arról, hogy a jól képzett lakosság az alapja Brunswick üzleti sikereinek, és mindig a kiemelkedő hallgatók után nézett.

Gauss egyike volt ők.

Szikrázóan

15 évesen rendkívüli mintát fedezett fel a prímszámok között, ami akkoriban a matematika egyik legnagyobb rejtélye volt.

19 évesen felfedezte egy szabályos 17 oldalas figura gyönyörű építését - a hétszárnyú- csak vonalzót és iránytűt használva, olyasmit, amelyet 2000 éve lehetetlennek tartottak.

Képforrás, Németh László

Az ókori Görögország korától kezdve, amíg Gauss elkészítette ezt a feltételezhetően nem létező ábrát, csak a szabályos háromszögek, négyzetek, ötszögek és a 15 egyenlő oldal kialakításának szabályai ismertek, csak egy vonalzót és egy iránytűt használva. hogy megduplázza az oldalak számát.

Ebben a korban, hogy lépést tartson sok előrelépésével, matematikai naplót kezdett vezetni.

A pályaművek 1796-ban kezdődnek, és legkésőbb 1814. július 9-én keltek.

A 19 oldalon az egyik legdrágább dokumentums a matematika történetéből 146 eredményt röviden rögzítünk.

  • Március 30-a,Brunswick: Az elvek, amelyeken múlik a kör felosztása és geometriai felosztása 17 részre.
  • Június 27.,Gottingen: Az arany tétel új bizonyítéka egyszerre, a semmiből, más és nem elegáns.
  • Július 10-én: Bármely pozitív egész szám legfeljebb három háromszögszám összegeként fejezhető ki

Bár annyira izgatta ezt a legújabb felfedezést, hogy amit valójában a naplójába írt:

Később az 1801-ben megjelent első könyvében számos ilyen naplóbejegyzést összeállított a számok tulajdonságairól. " Disquisitiones Arithmeticae"a nagylelkű hercegnek szentelték.

Ebben - többek között - megalapozta a matematika új ágát, számelmélet.

Hét pecséttel

Gauss remélte, hogy munkája révén figyelemre méltó lesz Franciaországban, az európai matematika epicentrumában. Nagy bánatára azonban a Párizsi Tudományos Akadémia nem fogadta jól.

Bizonyos mértékig ő maga volt a hibás.

Bemutatta elképzeléseit a így hihetetlenül rejtélyes módon hogy voltak, akik "hét pecséttel lezárt" könyvként írták le a dolgozatát.

Egy francia matematikus azonban ezt írta neki:

" Övé A kivált Arithmeticae már régóta rajongásom és tanulmányozásom tárgya.

" E könyv utolsó fejezete tartalmazza többek között a 4 (x ^ n-1)/(x-1) = y ^ 2 + -nz ^ 2 egyenlet gyönyörű tételét; Szerintem általánosítani lehet (.)

"Én elveszem szabadságot arra, hogy ezt a kísérletet megítélje, meggyőződve arról, hogy tanácsaival nem fogja megvetni, hogy segítsen egy lelkes tudományos amatőrnek, aki Ön olyan ragyogó sikerrel művelt".

Ez volt a levelezés kezdete, amelynek többnek kellett lennie túl matek.

1806 novemberében védelmezője, Ferdinánd herceg halálosan megsebesült a Napóleon serege elleni csatában.

Hannover állam Napóleon ellenőrzése alá került, és a tanárok arra kényszerültek, hogy 2000 frankos adót fizessenek a francia kormánynak, ami akkor egy kis vagyon.

Gauss visszautasította, és nagy veszélybe sodorta magát.

Kép forrása, Getty Images

A herceg már nem tudta megvédeni. Az auerstädti csatában (1806. október 14.) lelőtték és elvesztette a szemét. Halálosan megsebesült, és elmenekült a francia erők elől, majd Ottensenben halt meg 1806. november 10-én.

De a titokzatos Monsieur Le Blanc arra használta a befolyását, hogy megbizonyosodjon róla, hogy ez nem vele történt semmi rossz a fényes fiatal Gaussnak.

Csak akkor, amikor Gauss megpróbálta ezt megköszönni felfedezte su igaz identitás: Monsieur Le Blanc valójában egy Sophie Germain nevű nő volt.

"A gúnytól való félelem miatt kísérő hallgatónak, korábban M nevet vettem fel . Ön Blanc közli veled azokat a jegyzeteket, amelyek kétségtelenül nem érdemelik meg azt az engedékenységet, amellyel válaszoltál"- magyarázta Germain.

Gauss válaszul csodálkozásának adott hangot az események fordulóján:

"Az idézetek elbűvölő ennek a magasztos tudománynak kiderülnek csak azoknak van bátorságuk elmélyülni nak nek .

" De Igen Egy nőnek, aki neme és előítéleteink miatt végtelenül több akadályba ütközik, mint egy férfi, hogy megismerje a bonyolult problémákat, sikerül ezeket az akadályokat legyőznie és behatolni azok legsötétebb részeibe, kétségtelenül a legnemesebb bátorsággal kell rendelkeznie., rendkívüli tehetségek és felsőbbrendű zsenialitás"

Élet a herceg nélkül

Gauss végezte el a legtöbb munkát a diszkvíciókért míg Fernando herceg fizetett neki azért, hogy a csillagászatnak szentelje magát, különösképpen a különféle égitestek útjának felkutatására: előbb Ceres, majd Pallas, majd Juno.

Azokban a napokban az éjszakai égbolt felfedezését igazi tudománynak tekintették: ne így a tanulmányozása matek, különösen oly absztrakt, mint a számok tulajdonságai.

De 1806 novemberében, amikor a munkáltatója meghalt, Gauss kénytelen volt munkát keresni.

Lehet, hogy a tudományos pozíció nyilvánvaló választás volt, de megvolt neki "valódi idegenkedés a tanítástól"mivel az" egyedülálló tehetségű hallgatók nem akarnak mesterképzésen keresztül oktatni, hanem inkább maguknak tanulnak ".

De senki sem fog fizetni neki a nyomozásért, ezért Gauss elfogadta az obszervatórium igazgatói posztját Göttingenben, egy alsó egyetemi kisvárosban, Alsó-Szászországban, jelenleg Németországban.

Kép forrása, Getty Images

A csillagászat fizetett, a matematika nem.

Ott töltötte az idejét, hogy nyomon kövesse az égitestek útjait, vagy amit hívott. "pár földrész, amit bolygóknak hívunk".

Mégis, ne feledje, hogy amikor Gauss a földdarabokat követte a herceg számára, arra gondolt, hogy hogyan lehet a szétszórt megfigyelések nagy részét valami értelmessé tenni.

Ahogy tette

A tudósok imádják a valós világban végzett megfigyelésekből származó adatok gyűjtését.

ÉSA való világ megfigyelésével az a probléma, hogy általában nem olyan pontosnak nek. Ha eredményeit grafikonon ábrázolja, azok mindenhol szétszóródnak. Nincs minta.

Aki megpróbálta kiszámolni az "igazi" súlyát, tudja, hogy ez nem könnyű. Attól függ, hogy mit használ, mennyire pontos a mérlege, megette-e vagy sem az adott napot.

Kép forrása, Getty Images

Gaussnak hasonló problémája volt Ceres-szel: eltűnése előtt sok mérést végeztek a tartózkodási helyéről, de valódi helyzetére semmi nem utalt.

Azt fedezte fel, hogy ha Ceres tényleges helyzetét az éjszakai égbolton a tartózkodási helyének pontatlan megfigyelésével követi, akkor harang alakú görbét kap.

Ez az úgynevezett a Gauss-függvény vagy Gauss-harang.

Kép forrása, Getty Images

A grafikonon olyan görbét lát, amely hasonlít a harang egyszerű rajzához: középen magas, hosszú farokkal, amely mindkét oldalon kifelé nyúlik. A középvonallal szimmetrikus. Gauss ezzel tudta megjósolni, hol jelenik meg Ceres legközelebb.

Ez a módszer sokkal, de sokkal többet ír le, mint Ceres útját az égen.

A magasság klasszikus példa: van néhány nagyon alacsony és néhány nagyon magas ember, de a legtöbb a leggyakoribb vagy átlagos magasság köré csoportosul.

Mivel a magasság az emberek olvasmányait koleszterin, az összeg a zöldborsó egy hüvelyben akár pénzügyi adat, megszámlálhatatlan mennyiségű kémiai, mérnöki és mezőgazdasági megfigyelések. a harang alakú görbe felhasználható a való világban rendkívül sokféle jelenség eloszlásának jellemzésére.

Emiatt a tudósok, közgazdászok, szociológusok és mások elkerülhetetlen társa.

Is a statisztika lelke.

A helyesen használt statisztikák pedig a legerősebb fegyverek, amelyeket el kell választanunk a tényektől a fikciótól.

Kép forrása, Getty Images

Gyakorlati találmányai között szerepel az elektromágneses kommunikáció előfutára, egy kezdetleges távíró, amellyel munkatársával, Whihelm Weberrel kommunikált.

Gauss ötletei a statisztikai összefüggésekre is rávilágítottak.

Lehet, hogy kicsit technikailag hangzik, de. például a karod hossza kapcsolódik a magasságodhoz? ¡Mhoppá valószínűleg igen!

Az adatok közötti összefüggés gondolata elengedhetetlen azok számára is, akik az életmód és az egészségügyi problémák összefüggéseit próbálják felderíteni.

Ha ábrázolja a koleszterinszintet a vérnyomással szemben, és sok pontot szór el a grafikonon, van-e olyan út ezeken a pontokon, amely azt sugallja, hogy kapcsolatban állnak egymással?

Az a módszer, amelyet Gauss talált ki az elveszett bolygó helyreállítására, segít válaszolni ezekre a kérdésekre. Ezért ez a modern orvostudomány alapja.

A királynő és a herceg

Kép forrása, Getty Images

A hannoveri király herceg címet adott neki.

Gauss alapvetően hozzájárult a csillagászathoz, a geodéziához és a fizika különféle ágaihoz, mint például a mágnesesség és az optika.

De nagy szerelme tiszta matematika volt.

Egy barátjának írt levelében ezt írta: "A matematika a tudomány és a számelmélet a matematika királynője".

Még erőteljesebb idézet, mert Gauss nemcsak matematikai óriás volt, hanem első osztályú tudós is.

És ha a matematika a király, tekintve Gauss munkájának nagyszerűségét, megérdemli azt a posztumusz címet, amellyel V. György hannoveri király halála után megtisztelte: a matematika hercege.