چکیده زندگینامه گاوس
- زادروز: 30 آوریل 1777 میلادی (11 اردیبهشت 1155 خورشیدی)
- زادگاه: Deutschland, Braunschweig (برانشوایگ آلمان)
- درگذشت: 23 فوریه ی 1855 میلادی ( 4 اسفند 1234 خورشیدی)
- پیشه: ریاضی دان، دانشمند، نقشه کش
- ملیت: آلمانی
کودکی و نوجوانی گاوس
گرچه گاوس شاهزاده ریاضیدانان نامیده شده است، اجداد او از شاهی و شاهزادگی بسیار فاصله داشتند. از پدر و مادری فقیر در خانه ای حقیر در شهر براون شوایگ در آلمان در تاریخ ۳۰ آوریل ۱۷۷۷ تولد یافت. به گفته خود گاوس، مادرش روز دقیق تولدش را به خاطر نداشت. او فقط می دانست که چهارشنبه هشت روز قبل از عید پاک بوده است. پدربزرگ پدری او دهقان فقیری بود که در سال ۱۷۴۰ در شهر براونشوایگ مستقر گردید و در این شهر با شغل باغبانی زندگی را به سختی می گذراند. دومین نفر از سه پسر او به نام گرهارت دیدریش که در سال ۱۷۴۴ متولد شد، پدر گاوس بود. غیر از این افتخار بزرگ زندگی گرهارت، که گاهی باغبان، زمانی محافظ قلعه شهر و زمانی آجرپز بود، بدون هیچ واقعه قابل ملاحظه ای سپری شد. چهره ای که از پدر گاوس حفظ شده است مردی درستکار است که راستی و شرافت در او به درجه وسواس رسیده بود. اندامی سنگین داشت و سختگیری او نسبت به گاوس گاهی تا درجه وحشی گری پیش می رفت و کلام او نیز به قدر دستش سخت و سنگین بود. درستی و استقامت او موجب تسهیل کار وی در امر معاش گردید، لیکن این سهولت هرگز تا مرحله آسایش نرسید. نبوغ گاوس از دوران کودکی آشکار شد. گفته می شود که هوش سرشار او زمانی آشکار شد که در سه سالگی اشتباهی که پدرش در محاسبهٔ دارایی ها کرده بود را در ذهنش تصحیح کرد. داستان دیگری که دربارهٔ هوش بسیار او گفته می شود آن است که آموزگارش، در دبستان، برای سرگرم کردن شاگردان به آنان گفت اعداد بین ۱ تا ۱۰۰ را با هم جمع کنند؛ گاوس خردسال پاسخ درست را تنها در چند ثانیه با به کارگیری یک بینش ریاضیاتی چشمگیر به دست آورد.
جوانی و میان سالی گاوس
گاوس در رسالهٔ دکترای خود قضیه اساسی جبر را اثبات نمود. این قضیهٔ مهم می گوید که هر چندجمله ای درجهٔ {\displaystyle n}، با به شمار آوردن ریشه های تکراری، دارای {\displaystyle n} جواب است. در ۱۷۹۹، گاوس ثابت کرد که {\displaystyle \mathbb {C} } (اعداد مختلط) یک میدان بسته جبری است. این امر در آن زمان بسیار مهم بود و از این روی قضیه اساسی جبر نام گذاری شده است. گاوس تا آخر عمرش سه اثبات دیگر بر قضیهٔ بنیادین جبر ارائه کرد.
کهن سالی و مرگ گاوس
ذهن گاوس تا کهن سالی فعال بود، حتی زمانی که به نقرس یا افسردگی مبتلا بود. او به عنوان مثال، در سن ۶۲ سالگی، شروع به یادگیری زبان روسی کرد. در فیزیک، او مقالاتی در زمینهٔ نظریه لنزها و مویینگی، و همراه با ویلهلم وبر، فیزیکدان نامدار، برای ساخت دستگاه نوین مشاهدهٔ مغناطیس زمین و دگرگونی های آن، در ارتباط بود. نخستین مقالهٔ او در زمینهٔ الکترومغناطیس در سال ۱۸۳۳ میلادی چاپ شد. ابزارهایی که آنان اختراع کردند «دستگاه انحراف مغناطیسی» و «مغناطیس سنج دورشته ای» و تلگراف الکترومغناطیسی بودند. گاوس در تاریخ ۲۳ فوریه ۱۸۵۵ بر اثر حمله قلبی در گوتینگن (که آن زمان پادشاهی هانوور نام داشت و هم اکنون ساکسونی سُفلی نام دارد) درگذشت.
مقالات گاوس
در 19 سالگی ، وقتی که هنوز روی نیمکت دانشجوئی نشسته بود ، کشفی مهم ارائه کرد : به طور کامل روشن کرد که در چه حالت هایی می توان n ضلعی منتظم را ، به کمک پرگار و خط کش ، رسم کرد. به ویژه ، با حل معادله ی x17-1= 0 توانست هفده ضلعی منتظم را ، به کمک پرگار و خط کش ، رسم کند. به اعتراف خود گاوس ، کارهای بغرنج و طولانی محاسبه ای (که به اخترشناسی مربوط می شد) ، نه تنها او را خسته نمی کرد ، بلکه موجب شادی و رضایت او هم می شد. گاوس در پایان نامهٔ سال 1799 خود اثباتی بر قضیهٔ بنیادین جبر ارائه کرد. این قضیهٔ مهم می گوید که "هر چندجمله ای درجهٔ n، با به شمار آوردن ریشه های تکراری، دارای n جواب است". آوازهٔ او با انتشار Disquisitiones Arithmeticae (مقاله های حساب) در 25 سالگیش بسیار افزایش یافت. در سال 1807 به استادی رصدخانه و دانشگاه "گوتینگن" دست یافت و تا پایان زندگیش این سِمت را در دست داشت. مقالهٔ "نظریهٔ حرکت اجرام آسمانیِ در حال حرکت در مقاطعی مخروطی پیرامون خورشید" را در سال 1809، در هامبورگ، منتشر کرد؛ مقاله ای که انگیزشی قوی را برای روش های درست مشاهده های اخترشناسی به دست داد. مقاله های اخترشناسی، مشاهده ها، محاسبه های مدار سیاره ها و ستاره های دنباله دار و... او همچنانکه بیشمارند بسیار ارزشمند نیز هستند. توانمندی مغز گاوس در محاسبه بسیار شگفت انگیز بود. مشهور است هنگامی که از او پرسیدند چگونه می تواند مسیر حرکت سیارک سِرِس را با این دقت پیشگویی کند، او پاسخ داد "لگاریتم ها را به کار می برم". پرسشگر خواست بداند که او چگونه شمار بسیاری از عددها را می تواند از جدول ها چنین سریع ببیند و بخواند. گاوس پاسخ داد: " به آن ها نگاه کنم؟ چه کسی نیاز دارد به آن ها نگاه کند؟ من آن ها در در ذهنم محاسبه می کنم"! گاوس ادعا کرد که امکان هندسهٔ نااقلیدسی را کشف کرده است ولی هرگز آن را منتشر ننمود. این یافتهٔ او یک جهش کلیدی در دانش ریاضی بود چنانکه ریاضیدانان را از این باور نادرست که اصل های اقلیدسی تنها راه پایداری هندسه هستند رهانید. پژوهش در این دامنه از هندسه، ما را به سوی نظریهٔ نسبیت عمومی اینشتین راه می نمایاند، نظریه ای که جهان را بر پایهٔ هندسهٔ نااقلیدسی شرح می دهد. او تلاش خود را در زمینهٔ "نظریهٔ اعداد" و موضوع های تحلیلی دیگر پی گرفت و مقاله های بسیاری را برای Königliche Gesellschaft der Wissenschaften (انجمن پادشاهی علوم) در گوتینگن فرستاد.
منش و شخصیت گاوس
گاوس به کمال در اخلاق و انسانیت باور داشت و نیز بسیار کوشا بود. او بسیار کم به نشر کارهایش می پرداخت چرا که از انتشار کارهایی که رسیدگی و ویرایش نشده اند سر باز می زد، که این هم هماهنگ با شعار "کم ولی پربار" اوست. پس از خواندن دفترچه یادداشت او آشکار شد که در واقع چندین و چند مفهوم ریاضی بسیار با ارزش را سال ها و یا حتی چند دهه پیش از آن که از سوی معاصران او منتشر شود یافته است. تاریخ نویس نامدار ریاضی، اریک تمپل بل، برآورد کرد که اگر گاوس همهٔ آنچه را که می دانست آشکار می کرد دانش ریاضی بیش از ٥٠ سال پیش می افتاد. از سوی دیگر، گاوس را از آنجا که از ریاضیدانان جوانی که خواهان پیروی از او بودند پشتیبانی نمی کرد نکوهش می کنند. به هر روی، چندین تن از دانشجویان او ریاضیدانانی نامدار شدند که ریچارد ددکیند، یوهان دیریکله، برنهارت ریمان، فردریش بسل، ارنست کومر، فردیناند آیزنشتاین، گوستاو کیرشهوف از آن دسته بودند. در سال ۱۸۳۳ تلگراف الکتریکی را ساخت و دو کتاب یکی در سال ۱۸۲۷ به نام «تجسسات درباره مسائل مربوط به مساحی عالی» منتشر ساخت و در این هنگام بود که تمام مردم معتقد بودند که گائوس بزرگترین ریاضیدان جهان است ولی گائوس به این افتخارات اهمیت نمی داد و هیچ کس را نزد خود نمی پذیرفت و از خانه خارج نمی شد و تنها در مدت ۲۷ سال فقط یکبار برای شرکت در کنگره علمی به برلین مسافرت کرد. گائوس فقط با زنی به نام «سوفی ژرمن» اهل فرانسه ارتباط داشت این زن در سال ۱۸۱۶ از طرف آکادمی علوم پاریس به اخذ جایزه بزرگ ریاضیات نائل شد. گائوس به آثار والتر اسکات و ژان پول علاقه فراوان داشت و در هفتاد سالگی به فکر آموختن زبان روسی افتاد. گائوس اکتشافات خود را طی سالهای ۱۷۹۶ تا ۱۸۱۴ در نوزده صفحه که شامل ۱۴۶ اکتشاف مهم بود در سال ۱۸۹۸ منتشر ساخت این جزوه چند صفحه ای گنجینه بزرگی بود که دانشمندان را به کلی حیران نمود.
نام های گاوسی
در ریاضیات و فیزیک، قضایا و قوانینی به احترام او نامگذاری شده اند،که به شرح زیر می باشند :
- توزیع گاوسی (توزیع نرمال)
- لم گاوس (چندجمله ای ها)
- لم گاوس (نظریهٔ اعداد)
- حذف گاوسی
- نویز گاوسی
- سطح گاوسی
- قانون گاوس
قانون گاوس
در فیزیک قانون گاوس با نام قضیه شار گاوس هم شناخته شده که قانونی است در ارتباط با توزیع بار الکتریکی که پیامد آن میدان الکتریکی است قانون گاوس توضیح میدهد که : شار الکتریکی خروجی از هر سطح محصور متناسب است با بار خالص داخل سطح این قانون توسط کارل فردریک گاوس در سال 1835 فرمولبندی شد ولی در سال 1867 منتشر گشت. این قانون یکی از چهار معادله ماکسول است که اساس الکترودینامیک کلاسیک را تشکیل می دهند، سه تای دیگر عبارت اند از : قانون گاوس برای مغناطیس، قانون القاء فارادی، و قانون آمپر به تصحیح ماکسول. از قانون گاوس می توان برای استخراج قانون کولن استفاده کرد و بالعکس.
زندگی خانوادگی گاوس
زندگی شخصی گاوس در سایهٔ مرگ زودهنگام نخستین همسرش، یوآنا اوستاف، در سال ۱۸۰۹ میلادی و در پی آن مرگ پسر یک ساله اش، لوییس، در سال ۱۸۱۰، تاریک شده بود. گاوس حدوداً چهار سال قبل در سال ۱۸۰۵ با یوآنا ازدواج کرده بود و از او یک پسر و یک دختر داشت. این رویدادها گاوس را به چنان افسردگی فرو برد که هرگز نتوانست از آن رهایی یابد. او با یکی از دوستان همسرش که مینا والدک نام داشت ازدواج کرد، ولی این ازدواج دوم هم چندان فرخنده نبود. او از مینا سه فرزند داشت. هنگامی که همسر دومش در سال ۱۸۳۱ میلادی پس از یک بیماری طولانی، درگذشت یکی از دخترانش، تِرِزا، نگهداری خانه و پرستاری از گاوس را تا پایان زندگی او بر عهده گرفت. گاوس شش فرزند داشت. گاوس با پسرانش اختلاف داشت. او نمی خواست که هیچ یک از پسرانش وارد ریاضیات شوند، چرا که نگران بود از اعتبار نام خانوادگی گاوس بکاهند. او معتقد بود که هیچ کدام از آن ها به خوبی او نخواهند بود.