2011年10月5日 星期三

高斯(Gauss)

數學王子 高斯(Gauss)
      
  數學史上有一顆光芒四色的巨星,他與阿基米德、牛頓齊名,被稱歷史上最偉大的三位數學家之一。他就是18世紀德國著名的數學家高斯。

   高斯1777年4月30日出生在在德國的布龍斯維克。祖父是農民,父親是為噴泉技師,後來做園藝工人,有時還給人家打打短工,幹點雜活。高斯的父親性格剛毅,比較嚴格;高斯的母親性格溫柔,聰明能幹。由於父母都沒有受過教育,高斯在學習上得不到父母的指導。而他的舅舅是位織綢緞的工人,他見多識廣、心靈手巧,常給高斯講各種見聞,鼓勵高斯奮發向上,是高斯的啟蒙教師。

   高斯小時候就表現出很高的數學天賦。有一天他的父親算一筆帳,算了好半天才算出一個總數。在一旁看父親算帳的小高斯卻說:『爸爸,你算錯了,總數應該是......』父親感到很驚訝,連忙再算一遍,發現真是自己算錯了,孩子的答數是對的。這時高斯還沒有上小學哪!

   高斯晚年常幽默的說:『在我會說話之前,就會計算了。』

   高斯上小學了。教他們數學的老師叫布德勒,他是從城裡稻香下來教書的。布德勒錯誤地認為鄉下的孩子天生就是笨蛋,教這些孩子簡直是大才小用!他教學不認真,有時還用鞭子抽打學生。

    有一天,也不知誰得罪了這位教師,他站在講台上命令同學說:『今天你們給我計算1加2加3加4加......一直加到100,求出總和。算不出來,就別想回家吃晚飯!』說完他拿本小說,坐到地上。
   布德勒心想:這群笨學生,一上午也別想算出來,我可以安心看小說了。誰想,布德勒剛翻開小說,高斯就拿著演算用的小石板走道他身邊,說:『老師,我做完了,你看對不對?』
   做完了?這麼快就做完了?不可能,肯定是瞎做的!布德勒頭也沒抬,揮揮手說:『錯了,錯了!回去再算!』高斯站著不走,把小石板往前遞一下說:『我這答案是對。』

   布德勒扭頭一看,吃了一驚。小石板上端端正正寫著5050,一點也沒錯!更使他驚訝的是,高斯沒有用一個數一個數死加的方法,而是從兩頭相加,把加法變成乘法來做的:
1+2+3+......+99+100
=(1+100)+(99+2)+......(50+51)
=101*50
=5050
    這是他從未講過的計算等差數列的方法。

   高斯的才智教育了布德勒,使他認識到看不起窮人家的孩子是錯誤的。布德勒逢人就說:『高斯已經超過了我。』此外,高斯在布德勒的指導下,學習高深的知識,布德勒還買了許多書送給高斯。
   因為高斯的才智表現教育了布德勒,布德勒亦具有反省的能力,在他的指導下,高斯日後也成為了一位偉大的數學家。

   幾何學中的「尺規作圖」問題一直吸引著數學家。從古希臘的歐幾里得,到後來的許多著名學者,他們用圓規和直尺作出了許多正多邊形,但是作不出正十七邊形。許多人認為正十七邊形無法用圓規和直尺作出來1796年3月30日,19歲的高斯就用圓規和直尺把正十七邊形作了出來。不但如此,他還歸納出可以用尺規作圖法作出正多邊形的一般規律。

   正十七邊形尺規作圖的解決,使高斯下決心學習數學,他研究的領域涉及數論、代數、數學分析、幾何、概論率等,其數學上成就簡直就像噴泉一樣湧出來。而他在天文學上,也有重大貢獻。他解決了天文學家看到的「沒有尾巴的慧星」,用行星運行軌跡的方式解釋,發現到人類第一顆小行星,命名為『穀神星』

   高斯治學作風嚴謹,他自己認為不是盡善盡美的論文,絕不拿出來發表。他的格言是:『寧可少些,但要好些!』人們所看的高斯論文都是簡練、完美和精彩的。高斯說:『瑰麗的大廈建成之後,應該拆除雜亂無章的腳手架。』

   高斯雖然有很高的社會地位,但一生生活儉樸。他智多言少,埋頭苦幹,不喜歡出風頭,對那些不懂裝懂的人非常厭惡。

   少年時期,人們就把高斯譽為『神童』和『天才』。他卻說:
   『假如別人和我一樣深刻和持續地思考數學之真理,你們也會做出和我同樣的發現!』,表現出高斯品格中哪些美德令人尊敬。  高斯七十八歲去世。

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