彗星早教游戏

高斯于1777年出生在德国农村的一个贫困家庭。他的父亲是园丁和建筑工人,母亲是女仆。按照这个传统,高斯应该是个卑微的园丁,一辈子在果树和沟渠里劳作。

然而幸运的是,真正的学霸从来没有被环境埋没过。由于这门学科的特殊性,数学家都是天才,他们的智商超过了其他所有的天才,而高斯是这些天才中最杰出的。有一个小故事是高斯自己讲过很多遍的,那就是在他三岁前的一天,高斯的父亲在计算工人的工资时,把手中的长账单加了起来。当他加到最后时,突然听到小儿子对他说:“爸爸,你算错了,答案是——”

令他惊讶的是,父亲又计算了一遍,发现他的小儿子是正确的。在目前的早教环境下,一些受过训练的孩子可以做到这一点。但是从来没有人教过高斯任何关于数学和计算的东西。他完全依靠自己平时的观察和逻辑能力去总结和学习数字和加减法!和另一位擅长计算的数学家欧拉一样,高斯从小就表现出极强的复杂心算能力,晚年也从未退步。

在现代,如果看到这么优秀的数学天才,家长一定会把孩子送到各种奥数班,给他最完美的系统教育。但是高斯在不同的环境中长大。他也是在村里养到七岁才进农村小学的。一位老教师教他基本的字母语法。直到10岁,高斯才开始上第一堂数学课,开始正式接触科学。

这是一个众所周知的短片,展示了高斯在第一节数学课上的精彩表现。这段话的真实性很高,因为高斯和他的朋友们都说过。有人说,第一节课,为了省事,在教完数字和加法后,老师给孩子们出了一道题目:1+2+3+...+100,并且让孩子自己解决。在那群抓耳挠腮,不知所措的熊海子中,只有高斯冷静的直接写下了答案:5050。

当他举手示意老师已经讲完的时候,老师根本不相信。他想这个班里最小的孩子一定是个什么都不会的人,就随便写了几个。直到卷子收上来,老师才发现所有的孩子都错了。只有孩子一开始就把答案写好了,才是正确答案。老师惊讶地问男孩怎么算。高斯说他把1+2+3+100简化为(1+100)+(2+99)+(50+51),所以他只需要计算65438。

老师深感震惊。虽然这种数学技巧并不是很复杂,但孩子掌握它却是闻所未闻。老师想尽办法给孩子买了当时最好的数学书,甚至超出了自己的水平,高斯轻松学完了。老师深感这个孩子前途无量,于是把他推荐给当地的卡尔·威廉·斐迪南公爵。

扶持学者和有为青年,是当时很多欧洲贵族愿意做的事情。年轻的高斯在数学方面的天赋感动了公爵,公爵愿意为他买单。于是,高斯摆脱了家庭的命运,以15岁的年龄进入了大学预科学院,进入了一个全新的领域。

关于高斯的老师是谁的信息很少。他走上了数学之路。当时,高斯通过自学基本掌握了数学的所有知识。似乎他就是为数学而生的,这门学科在他面前几乎没有秘密。他和那个时代的其他大学者一样,其实也精通其他学科,对哲学表现出极大的兴趣。但他最终还是专心于数学,把现代数学的诞生提前了很多年。

在高斯之前的一段时间,数学其实是一座到处漏风的建筑。证明的很多部分不够详细和严格。牛顿、莱布尼茨等前辈有时候会直接用他们认为肯定正确的推理,然后忘记去证明(牛顿很喜欢做这种事情)。但是,按照高斯的说法,任何没有经过严格论证的结论都是无稽之谈。就这样,十几岁的高斯一边读着牛顿等人的著作,一边又一次证明了那些以前没写过、没做过、没严格证明过的东西,直接把数学课堂从一个漏雨的建筑改造成了一个华丽而坚实的大厅。

不要相信那些小时候学习不好,最后通过努力成为一代宗师的科学家的鸡汤故事。其实理科牧师都是真正的大师,不仅是小学,中学,大学,还有独立学院。即使在这群学霸里,高斯也是最嚣张最酷的家伙。别的科学家,二三十岁就能提出自己的理论,已经是名不见经传的大牛了,而高斯,十几岁就学会了边读书边自学和修改课本,二十几岁就成了名副其实的学霸。

还有一个著名的年轻学霸高斯的片段。有人说,他读书的时候,老师曾经给他布置过三次家庭作业。他轻而易举地完成了前两道题,但第三道几何题难倒了他,让他思考了一整夜。第二天,他很惭愧的把作业交给了老师,还说是第三道题让他彻夜难眠,说明他数学还有很长的路要走。

老师当时很惊讶。从心底里,我明明给你留了两个。第三个问题是什么鬼?老师战战兢兢地打开作业,他大吃一惊。这第三个问题显然是古希腊时代流传下来的绝世难题,“尺子和尺子画的是十七条边”。最近一直在研究,不小心把写着这个问题的草稿纸给了高斯。结果这个两千多年都没解决的问题,被高斯当成了有点难的课后作业,只用了一个晚上…

不仅如此,高斯还顺便证明了可以用直尺和直尺画正多边形,从而彻底解决了用直尺和直尺画正多边形的问题。有些鸡汤文常常抒情地写道:“如果高斯事先知道这是一个两千多年的难题,他可能永远也解决不了。最困难的不是困难本身,而是对困难的恐惧。

这句话很感性,很文艺,但对高斯来说没有任何意义。他的存在就是为了解决像笑话一样困扰人类几千年的问题,以超乎人们想象的速度驰骋在数学的道路上。当他18岁正式上完预科班,进入哥廷根大学时,他已经做出了第二个二律背反、最小二乘法等一系列不朽的成果,并开始撰写自己的第一部巨著《算术研究》。这本书在他20岁的时候就完成了,但是因为高斯的不断努力和出版商的拖延,直到他24岁才正式出版。

这本书一开始似乎不需要太多的知识,但它似乎蕴含着无穷的智慧宝藏。在这本七节书里,高斯完美地结合了当时对算术、代数、几何的研究,把数学的“宝藏”——数论组织成一门完整的学科。这本完美的书后来被中二的数学家称为“七印之书”。一方面用来形容这本书的难处,另一方面也表现了了解印章后的收获。

当时,业余数学家费马——他的职务实际上是法官——提出了费马大定理。很多数学家都投身其中,巴黎还举办了一场奖金丰厚的比赛,看哪位数学家能把这个问题放在第一位。当时也邀请了高斯,但高斯平静地拒绝了邀请。对他来说,他可以轻而易举地提出一大堆既难证明又难证明的数论问题,比如费马大定理。他所追求的是算术研究的理论,一个真实的体系。当他在这条路上多走几步,费马的假设就只是他的理论的自然推理。

就在高斯雄心勃勃,准备写《算术研究》第二卷的时候,另一件事引起了他的兴趣。自从100年前牛顿爵士将宇宙置于他的控制之下,无数天文学家一直在观测星空,希望首次发现新的恒星,赢得荣誉。这时,恰巧几个天文学家发现了一颗可疑的行星,它从望远镜中闪过,很快消失在一望无际的星座中。你怎么能凭这一瞥发现这个神秘的星球呢?

这对于高斯来说根本不是问题。带着一丝发现新玩具的兴趣和懒惰,高斯轻而易举地推导出一种只需三次观测就能计算出行星轨道的方法,牛顿认为这是天体物理学中最难的问题。高斯还大大简化了轨道计算的工作量,提出了标准的计算规则,使这项复杂的工作从许多天减少到几个小时。值得注意的是,这些计算是高斯专门为普通人理解和使用而推导出来的。至于高斯本人,他总是直接心算。

果不其然,这颗行星恰好出现在高斯预言的位置,这颗行星随即成为人类发现的第一颗小行星:谷神星。

年轻的高斯并不是因为他的伟大著作而被世人铭记,而是因为这颗小行星的发现而一度被誉为最伟大的数学家和青年数学天才。在虚荣心的诱惑下,高斯在接下来的二十年里将全部精力投入到天文学的研究中,并出版了另一部巨著《天体绕日运动论》,将所有的行星和彗星都纳入了他的公式之下。对于天文学来说,这确实是一项伟大的成就,也是未来许多年人们对太阳系探索和研究的最高杰作。但就数学而言,这部著作更多的只是应用数学,并没有给数学的殿堂带来什么新的东西,这是数学史上的一大损失。

可惜数学和物理的领域是无限的,高斯只有一个。他的思想在科学的原野上自由翱翔,无时无刻不在探索着每一个未知的方向。就像牛顿一样,同时代的人记载高斯在交流的时候经常会陷入自己的思考中。往往经过几天的无私思考,高斯就会抛出另一个杰出的成果,解决那些令人绝望的问题。

每当解决了一个重大问题,高斯都会简单地在他的小日记本上记下一笔。这本不到20页的不起眼的小日记,记录了高斯黄金时代整整二十年间数学领域最重要的发现。这本小日记由他的后人保管,直到高斯去世43年后,才由高斯的孙子交给科学院研究。从这些简短的日记中,我们可以确认高斯的100多项重要成果,其中一些从未发表过,近一个世纪后才被其他数学家重新发现并发表。

高斯活到78岁,于1855年安详辞世。

他一直被认为是世界上最伟大的数学家。在诸多荣誉下,他一生冷漠保守,一直保持着巨大的创造力和高生产力,直到老去。

高斯活着的时候名声就够了,为人随和,名义上不在乎这些纷争。他在世时,一些成果被错误地归功于其他研究者。直到后来通过对他的手稿和日记的研究,人们才知道他在很多领域确实遥遥领先,走在了大家的前面。高斯是强迫症。当他有所发现时,他通常会将研究完善后才愿意将其公之于众。那些很重要,但达不到他完美标准的研究,都深藏在他的手稿里。

很多人可能也会问这个问题:高斯的研究有什么意义?除了对天文学的贡献外,他在测地学方面的成就也直接帮助我们今天获得了更精确的地理数据。在这一成就的背后,高斯开创了球面几何/非欧几何的研究,后来被他的学生黎曼继承和发展,成为爱因斯坦相对论的数学基石。

高斯对电磁学的贡献更为显著。他不仅领导了地球磁场的测量,还用数学方法总结了电磁学中的许多经验数据,为后来电磁学的发展奠定了良好的基础。为了纪念他的贡献,高斯也被作为磁场的计量单位,高斯步枪是科幻作品中未来的主炮,出现在《辐射》、《星际争霸》等游戏大作中。

当然,以他的名字命名的电磁单位不止一个。他的名字出现在一百多项数学成果和公式中,是所有数学家中最多的。从数论到数学分析,从复平面到微分几何,他几乎独自开创了现代数学的几乎所有领域。他发起的一些研究方向,比如拓扑学,在今天仍然偏向纯理论学科,在实践中似乎没有太大用处。

但科学,尤其是数学,不能简单用“实际用途”来衡量。用一个不太恰当的比喻来形容,如果说科学是我们用来敲打世界,让生活更舒适的工具箱,那么数学就是引领我们发现和锻造金属的知识。当然,这些知识在你躲在山洞里的时候是没用的。但当你走出洞穴,发现铜斧不够锋利,无法砍倒不断挡路的树时,只有数学能告诉你,有一种金属叫钢,有一种工具叫锯,正好能满足你的断树需求——这就是数学的意义。

正是因为有了这些以高斯为代表的数学家,与我们息息相关的物理、化学、机械、地理、生物、信息等技术才在过去的几百年里无障碍发展,引发了工业和信息的革命,孕育了这个多姿多彩的现代社会。

向高斯和所有伟大的数学家致敬!