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當(dāng)前瀏覽器不支持播放音樂或語音，請在微信或其他瀏覽器中播放 12:18 “數(shù)學(xué)王子”高斯 來自博雅小學(xué)堂

文 | 土豆爸爸

歡迎收聽“土豆爸爸的時光機(jī)”。今天是4月30日，同學(xué)們，你們還記得從去年6月份“時光機(jī)”開播到今天，我們都講了哪幾位數(shù)學(xué)家嗎？

土豆爸爸，我記得，有最偉大的業(yè)余數(shù)學(xué)家費馬。還有把數(shù)學(xué)書當(dāng)漫畫書看的帕斯卡。

土豆爸爸，我也記得，有被稱為是17世紀(jì)的亞里士多德的萊布尼茲，有20世紀(jì)的數(shù)學(xué)大王龐加萊。有照亮了一切的牛頓。嘿嘿……

大家的記性都不錯。今天要講的這位人物是在數(shù)學(xué)方面和阿基米德、牛頓一樣厲害的，都是對數(shù)學(xué)發(fā)展有著最高等級貢獻(xiàn)的人物，人們都稱他為“數(shù)學(xué)家之王”或者“數(shù)學(xué)王子”，他的名字叫高斯。今天4月30日是他誕辰239周年紀(jì)念日。

數(shù)學(xué)家高斯

哇，土豆爸爸，你是說高斯比龐加萊、萊布尼茲、費馬、帕斯卡還要厲害嗎？

恩，這些數(shù)學(xué)家做出的貢獻(xiàn)，對我們都非常重要。之所以高斯被人們稱為“數(shù)學(xué)家之王”或者“數(shù)學(xué)王子”，那是因為在他的一生當(dāng)中，以他名字“高斯”命名的成果達(dá)110個，屬數(shù)學(xué)家中之最。他對數(shù)論、代數(shù)、統(tǒng)計、分析、微分幾何、大地測量學(xué)、地球物理學(xué)、力學(xué)、靜電學(xué)、天文學(xué)、矩陣?yán)碚摵凸鈱W(xué)都有貢獻(xiàn)。

同學(xué)們，我們在說一個人很“厲害”的時候，要學(xué)會動腦筋想一想，這個人為什么這樣厲害？哪些是他天生的、機(jī)遇的，不可學(xué)的？哪些是他品格方面的、思考和學(xué)習(xí)方法上的，可學(xué)的？我們要去學(xué)習(xí)那些可學(xué)的，這樣我們就能離這些很厲害的人物更近一點。

高斯出生在德國的一個小農(nóng)莊里，家里條件并不好，只要一天不干活，就沒有面包可以吃了。小高斯有一個舅舅，名叫腓特烈。高斯從小就和舅舅在一起，聽著舅舅講故事，教他識字、數(shù)數(shù)。高斯在舅舅的教導(dǎo)下，從小就養(yǎng)成了愛讀書的習(xí)慣。

當(dāng)時他們家很窮，到了晚上，父親為了節(jié)省燈油，在吃完晚飯后不久，就催促高斯上樓睡覺。高斯不愿意浪費掉晚上讀書的時間，于是就自己動手做了一個“蘿卜燈”。他把一只蘿卜淘空，塞進(jìn)用粗綿卷成的燈芯，里面再放入油脂當(dāng)燈油。高斯就在這種發(fā)出微弱光亮的油燈下看書、思考。

高斯從小就顯露出來極高的數(shù)學(xué)天賦。在高斯10歲的時候，有一天上數(shù)學(xué)課，老師因為課堂紀(jì)律的原因，故意出了一道難題，想把孩子們拴在教室里不吵鬧、不亂跑。他出的題目是：1+2+3+……+98+99+100=？

同學(xué)們都趕緊拿起紙筆，埋頭苦算，越算到后來，數(shù)字越大，算得頭腦發(fā)暈，叫苦連天。高斯卻沒用多少時間就寫出了答案，交了上去。老師一看，答案是對的，非常驚訝，就問他：“高斯，你是怎么算出來的？”

高斯把自己做題的步驟說了出來，老師聽完后興奮極了，好像在夜空中發(fā)現(xiàn)了一顆璀璨的尚不為人知的新星。老師連忙稱贊高斯，并在后來的教學(xué)當(dāng)中努力培養(yǎng)高斯。

沒過多久，老師發(fā)現(xiàn)高斯已經(jīng)超過了他，又為他請了一位老師。高斯在新的老師的指導(dǎo)下，11歲開始學(xué)習(xí)代數(shù)。有一次他自己在推導(dǎo)一個公式的時候，得到了一個普遍規(guī)律。他很興奮地告訴他的老師。他的老師對他說：“這個規(guī)律牛頓早已發(fā)現(xiàn)?！备咚孤牭竭@個，高興地說：“大數(shù)學(xué)家發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，我也能發(fā)現(xiàn)了?！?/p>

1795年，高斯進(jìn)入到德國著名的哥廷根大學(xué)讀書。他運用自己歸納出來的學(xué)習(xí)八字訣——也就是閱讀、思考、演算、總結(jié)——遨游在藏書豐富的大學(xué)圖書館里。在一年以后，也就是高斯19歲的時候，他解決了一個2000多年懸而未決的正多邊形作圖問題，轟動當(dāng)時的數(shù)學(xué)界。

原來在2000多年前的古希臘，有位偉大的數(shù)學(xué)家名字叫歐幾里得，在他的《幾何原本》一書中就有用沒用刻度的直尺和圓規(guī)作出正三角形、正方形、正五邊形、正六邊形等鄭多邊形的記載。但是，正七邊形、正九邊形這些能不能用直尺和圓規(guī)作出來呢？

高斯在課堂上聽到了大學(xué)老師介紹這個歷史遺留的數(shù)學(xué)問題時，他就決心要攻克這個難題。他先一頭鉆進(jìn)圖書館，尋找歷代數(shù)學(xué)家們對這個問題的解決思路，在了解了這些之后，他開始了自己的演算。他找到了一些規(guī)律，不過也意識到了幾何知識的局限性。他勇敢地跳出幾何學(xué)的圈子，運用數(shù)學(xué)的其他知識來嘗試解決這個幾何難題。

最終，在離高斯19歲生日還差一個月的時候，他用直尺和圓規(guī)作出了正十七邊形。作出正十七邊形這個事情，高斯自己都非常的興奮。你想好，19歲，解決了一個2000多年來沒人能解決的問題。是經(jīng)過自己閱讀、思考、演算、總結(jié)而得的。所以他后來說，“我是從作出正十七邊形起才決心致力于數(shù)學(xué)的。”

高斯尺規(guī)作圖法，作出正十七邊形

高斯大學(xué)畢業(yè)之后，獲得了博士學(xué)位和講師資格，但是在一開始的三四年里面，高斯的收入并不高，生活比較艱苦。這個時候，從遙遠(yuǎn)的俄國來了邀請，希望高斯能夠到俄國的大學(xué)里去教書、做研究，并承諾給予豐厚的待遇。同學(xué)們，如果你是高斯，你會不會去呢？

嗯，土豆爸爸，我覺得可以去呀。生活又有了著落，還能有更好的條件來做研究，發(fā)揮自己的才能，這不是很好嗎？

同學(xué)們，當(dāng)時啊，高斯的朋友們聽的這個消息，有的勸他去俄國，有的讓他耐心等等，認(rèn)為德國的情況一定會好轉(zhuǎn)的。高斯經(jīng)過深思，對大家說：“兒子不會嫌棄自己的母親長相不好，也不會嫌棄自己的家窮。我愛我的祖國。盡管祖國還很貧窮，但她的兒女怎么能忍心離去呢？而且只要努力，困難一定是暫時的?！?/p>

出國的事平息以后，高斯又在思考一個重大的問題：怎樣把數(shù)學(xué)理論和實際應(yīng)用聯(lián)系起來。于是他一方面堅持純粹數(shù)學(xué)的研究，另一方面把注意力轉(zhuǎn)移到了數(shù)學(xué)應(yīng)用與實際方面來。之后，高斯用數(shù)學(xué)的方法計算出了太陽系里最小的矮行星——谷神星的軌道位置，自制了天文儀器六分儀。負(fù)責(zé)測量丹麥的地形，為此發(fā)明了測量儀器“回照器”、“光度計”。1833年，和韋伯一起發(fā)明了電磁電報。

漸漸的，高斯的名字日益出現(xiàn)在了報紙上、學(xué)術(shù)刊物上，大家都在夸獎、宣傳高斯。高斯對此顯得很冷靜，他說：“氧氣吸不盡，海水舀不干，科學(xué)研究是沒有止境的。在科學(xué)研究的‘詞典’里，會有‘留級’和‘升級’，但永遠(yuǎn)找不到‘畢業(yè)’二字?！?/p>

同學(xué)們，這就像我們每個人上學(xué)讀書一樣，上學(xué)，就會有畢業(yè)的那一天，但讀書，永遠(yuǎn)不會有“畢業(yè)”。大數(shù)學(xué)家高斯，就是一位永遠(yuǎn)沒有“畢業(yè)”的科學(xué)研究者。