Carl Friedrich Gauss

Carl Friedrich Gau, latinizat Carolo Friderico Gauss, (n.30 aprilie 1777, Braunschweig - d. 23 februarie 1855, Gttingen) a fost un matematician, fizician si astronom german celebru.

Biografie

La varsta de 7 ani, Carl Friedrich Gauss incepe scoala primara, fiind remarcat foarte repede de Bttner si Martin Bartels, acestia continuand sa ii fie profesori si in gimnaziu . Dupa ce a primit o aprobare de la Ducele de Braunschweig, Gauss a intrat la Colegium Carolinum in 1792, unde descopera legea lui Bode, teorema binomiala si teorema numerelor prime .

In 1795, Gauss paraseste orasul Braunschweig pentru a studia la Universitatea Gttingen. Profesorul lui Gauss a fost Abraham Gotthelf Kstner, pe care Gauss l-a provocat de multe ori. Aici il va cunoaste in 1799 pe Farkas Bolyai, cu care va intretine o intensa corespondenta.

In 1798, paraseste Gttingen, fara diploma, pentru a se reintoarce in 1799. In acest timp a facut una dintre cele mai importante descoperiri ale lui, si anume : constructia unui poligon cu 17 laturi folosind numai rigla si compasul. Acesta era considerat cel mai mare avans in acest domeniu, de la matematicienii Greciei Antice.

Ducele de Braunschweig a fost de acord ca Gauss sa isi continue munca, dar a pus conditia ca acesta sa sustina o lucrare de doctorat la Universitatea din Helmstedt. Indrumatorul lui Gauss a fost ales Johann Friedrich Pfaff, la randul lui, fost elev al lui Kstner.

In 1801 publica Disquisitiones Arithmeticae, iar in iunie 1801, astronomul austriac Zach, pe care Gauss il cunoscuse cu doi sau trei ani in urma, publica pozitia orbitala a lui Ceres, o noua "planeta mica". Acest asteroid fusese descoperit anterior de Piazzi, un astronom italian, pe 1 ianuarie 1801, dar care nu a putut fi observat temeinic. Zach a publicat mai multe predictii, incluzand una a lui Gauss care diferea mult de celelalte. Cand Ceres a fost redescoperita de Zach pe 7 decembrie 1801, se afla aproape exact unde prevazuse Gauss.

In iunie 1802 Gauss il viziteaza pe Olbers care descoperise asteroidul Pallas in luna martie a aceluiasi an si caruia Gauss ii cerceta orbita. Olbers a cerut ca Gauss sa devina director al viitorului Observator din Gttingen, dar nu a avut succes. Gauss incepe sa corespondeze cu Bessel, pe care nu il intalneste pana in 1825.

Pe 9 octobmbrie 1805 Gauss se insoara cu Johanna Ostoff. Binefacatorul sau, Ducele de Braunschweig, a fost ucis luptand in armata prusaca, iar in 1807 Gauss paraseste Braunschweigul pentru a ocupa postul cerut anterior de Olebers, acela de director al Observatorului din Gttingen.

Anii 1808-1809 au fost grei pentru Gauss, fiind lovit de trei decese consecutive. In 1808 a murit tatal sau, pentru ca apoi sa moara si sotia sa Johanna, la nasterea celui de-al doilea copil, care de altfel si-a pierdut si el viata, la putin timp dupa mama. Gauss se insoara pentru a doua oara anul urmator cu Minna, prietena cea mai buna a Johannei cu care a avut trei copii.

Munca nu a fost foarte afectata de viata personala. El isi publica cea de-a doua lucrare Theoria motus corporum coelestium in sectionibus conicis Solem ambientium, in 1809, un tratat major de doua volume despre miscarea corpurilor ceresti.

O mare parte din timp Gauss si-a petrecut-o la noul observator, terminat in 1816. Publicatiile sale din aceasta perioada includ Disquisitiones generales circa seriem infinitam, o tratare riguroasa seriilor, Methodus nova integralium valores per approximationem inveniendi, un eseu practic pentru aproximarea integralelor, Bestimmung der Genauigkeit der Beobachtungen, o discutie despre estimatorii statistici si Theoria attractionis corporum sphaeroidicorum ellipticorum homogeneorum methodus nova tractata, opera inspirata de metodele geodeziei. In 1818 i se cere un studiu geodezic al tinutului Hanovrei, studiu pe care Gauss il accepta. Datorita acestui studiu, masuratorile fiind efectuate de Gauss, inventeaza heliotropul care functiona reflectand razele solare utilizand un ansamblu de oglinzi si un mic telescop.

Dupa 1820 Gauss devine din ce in ce mai interesat de geodezie, astfel incat in 1822 castiga Premiul Universitatii din Copenhaga, pentru studiul asupra problemelor geodeziei. De asemenea este interesat de geometria diferentiala si publica Disquisitiones generales circa superficies curva, opera sa cea mai cunoscuta in acest domeniu.

Anii 1817-1832 au sa fie din nou tristi pentru Gauss, pentru ca in 1839, moare mama sa iar el se cearta cu sotia sa din cauza unui post oferit lui Gauss in Berlin. Lui Gauss insa nu i-a placut niciodata sa se mute si a decis sa ramana in Gttingen. In 1831 cea de-a doua sotie a lui Gauss a murit dupa o boala indelungata.

In 1832 el si Wilhelm Eduard Weber au inceput sa studieze teoria magnetismului terestru, iar pana in 1840 scrie trei articole importante despre acest subiect: Intensitas vis magneticae terrestris ad mensuram absolutam revocata (1832), Allgemeine Theorie des Erdmagnetismus (1839) si Allgemeine Lehrstze in Beziehung auf die im verkehrten Verhltnisse des Quadrats der Entfernung wirkenden Anziehungs- und Abstossungskrfte (1840). In 1837 Weber a fost fortat sa paraseasca Gttingen, dar pana atunci cei doi au reusit numeroase descoperiri printre care : legile lui Kirchhoff, un telegraf primitv, s.a.

Din 1850, munca lui Gauss a fost aproape in intregime de natura iar ultimul sau schimb de idei cunoscut a fost cu Gerling. A fost de asemenea in stare sa ia parte la deschiderea liniei ferate care lega Hanovra si Gttingen, dar aceasta s-a dovedit a fi si ultima sa iesire. Sanatatea sa s-a deteriorat incet iar Gauss a murit in somn in dimineata zilei de 23 februarie 1855.

Fizica

In urma obtinerii sigurantei financiare dupa 1820, prin marirea salariului de la Observator, Gauss are timp sa se ocupe mai mult de stiinta. Gauss vedea in fizica o extensie a matematicii, explicand fenomene prin riguroase demonstratii matematice, combinate cu date luate din experimente desfasurate pe teren sau la Observator. Cel care i-a starnit interesul pentru fizica a fost Alexander von Humboldt, printr-o invitatie la o conventie a oamenilor de stiinta, la Berlin in 1828, de altfel singura conventie la care a participat Gauss in viata lui si unde Gauss l-a intalnit pe Weber. Alaturi de Weber, dupa sosirea acestuia ca profersor de fizica la Gttingen, studiaza magnetismul, studiu incununat cu trei opere valoroase, publicate in 1832, 1839 si 1840. Studiile sale in domeniul fizicii, se diminueaza dupa plecarea fortata a lui Weber din 1838.

Scrieri in domeniul fizicii :

• Uber ein neues allgemeines Grundgesiz der Mechanik (1829), un studiu de mecanica, in care Gauss isi prezinta principiul constrangerii minime;
• Principia generalia theoriae figurae fluidorum in statu aequilibrii (1829), un studiu al fortelor de atractie;
• Intensitas vis magneticae terrestris ad mensuram absolutam revocata (1832), prezentare a unor metode de calcul al campului magnetic terestru;
• Gttingische gelehrte Anzeigen (1834), o descriere a unui sistem telegrafic, conceput impreuna cu Weber.
• Allgemeine Theorie des Erdmagnetismus (1839), cea mai importanta opera a sa in domeniul fizicii, prezentand teoria potetialului oricarui punct de pe glob;
• Allgemeine Lehrstze in Beziehung auf die im verkehrten Verhltnisse des Quadrats der Entfernung wirkenden Anziehungs- und Abstossungskrfte (1840), o fundamentare matematica a operei din 1839;
• Dioptrische Untersuchungen (1841), un studiu in domeniul opticii