کارل فریدریش گاوس؛ کاشف نظریه‌های ریاضی
تواناتک - یوهان کارل فریدریش گاوس (Johann Carl Friedrich Gauss) در ۳۰ آوریل ۱۷۷۷ در براونشوایگ آلمان به دنیا آمد. مادرش دروتیا بنز، باهوش اما بی‌سواد بود. گاوس استعداد عجیب و غیرمعمولی درباره اعداد داشت. او پیش از آن‌که بتواند صحبت کند می‌توانست محاسبه کند.
گاوس، که یک کودک فوق‌العاده باهوش بود، در هفت سالگی به مدرسه سنت کاترین رفت. هوش بالای او موجب شد دوک کارل ویلهلم فردیناند به او کمک‌هزینه تحصیلی اهدا کند و او را به دانشگاه فناوری براونشوایگ بفرستد. گاوس از سال ۱۷۹۲ تا سال ۱۷۹۵ در این دانشگاه بود و پس از آن تا سال ۱۷۹۸ به دانشگاه گوتینگن رفت.
گاوس در سال ۱۷۹۶ یکی از بزرگ‌ترین دستاوردهای تاریخ ریاضیات را کشف کرد؛ او قانونی برای قابل ترسیم‌بودن چندضلعی‌های منتظم تنها با استفاده از خط‌کش و پرگار، بیان کرد. نکته مهم این‌که مشکل ترسیم اشکال هندسی از زمان یونان باستان در ریاضیات وجود داشت. در همین سال گاوس به عنوان اولین فرد در جهان، قانون تقابل درجه دوم را اثبات کرد. دستاورد بزرگ دیگری که در همان سال به آن رسید، قضیه اعداد اول بود که نحوه توزیع این اعداد را در بین اعداد صحیح بیان می‌کرد. کشف نظریه‌ای برای اعداد صحیح، از دیگر دستاوردهای این ریاضیدان بود. او در نظریه‌اش اعلام کرد که هر عدد صحیح مثبت مجموع سه عدد مثلثی است. یافته‌های گاوس در این باره ۱۵۰ سال بعد الهام‌بخش «آندره وی»، ریاضیدان بزرگ، شد.
گاوس در سال ۱۷۹۹ به دانشگاه براونشوایگ بازگشت و مدرک خود را از آن‌جا دریافت کرد. دوک براونشوایگ با ادامه پرداخت مستمری به او موافقت کرد و همین امر موجب شد او نیازی به پیداکردن شغل نداشته باشد.
در اوایل قرن نوزدهم گاوس به حوزه نجوم وارد شد. او در این حوزه از ترکیبی از آمار و نجوم برای پیشبرد دستاوردهای خود استفاده می‌کرد.
گاوس زمانی که ۲۱ سال داشت کتاب آموزشی نظریه اعداد (Disquisitiones Arithmeticae) را تالیف کرد؛ کتابی که به دلیل تاثیرات بی‌نظیر و نظریه‌های جدیدش از شهرت بالایی برخوردار شد.
او در نهم اکتبر سال ۱۸۰۵ با یوهانا استوف ازدواج کرد. حاصل این ازدواج سه فرزند با نام‌های ویلهمنیا، جوزف و لوئیس بود. گاوس در سال ۱۸۰۷ براونشوایگ را ترک کرد و به گوتنبرگ رفت؛ زیرا دوک براونشوایگ، حامی مالی او، فوت کرده بود.
در سال ۱۸۰۸ گاوس، پدر خود را از دست داد و یک سال بعد همسرش حین زایمان درگذشت. چالش‌های زندگی این دانشمند بزرگ به اینجا ختم نشد و پس از مدتی فرزندش را نیز از دست داد. یک سال بعد گاوس با زنی به نام «مینا» ازدواج کرد. حاصل این ازدواج هم سه فرزند دیگر با نام‌های یوجین، ویلهلم و ترسا بود.
در سال ۱۸۰۹ گاوس کتاب دوم خود با نام نظریه حرکت اجرام آسمانی خورشید در بخش‌های مخروطی محیط، در دو جلد منتشر کرد. گاوس بیش‌تر زمان خود را در رصدخانه می‌گذراند و هم‌زمان تحقیقات خود را در زمینه ریاضیات ادامه می‌داد.
در سال ۱۸۱۸ از گاوس خواسته شد تا در حوزه زمین‌شناسی منطقه هانوفر تحقیقات خود را آغاز کند. گاوس تمام مراحل این پروژه حتی اندازه‌گیری‌ها را خودش انجام داد. او برای تحقیقات خود، ابزاری با نام هلیوتروپ اختراع کرد.
گاوس در سال ۱۸۲۸ کتابی درباره جغرافیا منتشر کرد و مباحثی مانند منحنی گاوس را در آن توضیح داد. در سال ۱۸۳۱ به ویلهلم وبر کمک کرد تا یک کرسی تدریس در دانشگاه گوتینگن کسب کند. گاوس که قصد داشت پتانسیل‌های علم ریاضیات را وارد دنیای واقعی کند، در پروژه‌های الکتریسیته و مغناطیس با ویلهلم وبر شروع به همکاری کرد. در سال ۱۸۳۲ این دو نفر ثابت کردند که میدان مغناطیسی را می‌توان با ابعادی مکانیکی مانند جرم، زمان و طول اندازه‌گیری کرد. از دیگر خدمات گاوس و همکارش، ساخت سیستم تلگراف بود. آنان یک کد الفبایی باینری را اختراع کردند که ارتباط میان ساختمان وبر و رصدخانه محل کار گاوس را فراهم می‌کرد. موفقیت این اختراع طوری بود که خطوط تلگراف در کنار اولین خط آهن آلمان کشیده شد. بررسی‌های گاوس و وبر موجب معرفی دو قانون توسط شاگرد او در سال ۱۸۳۵ شد؛ یکی قانون گاوس و دیگری قانون مغناطیس گاوس. البته ویلهلم وبر برای رسیدن به این دو قانون از تئوری واگرایی، که ابداع خودش بود، استفاده کرد.
از جمله خصوصیات گاوس این بود که عادت داشت یافته‌های علمی خود را تکمیل کند سپس، اقدام به انتشار آن‌ها می‌کرد. به باور بعضی ریاضی‌دانان اگر گاوس یافته‌های خود را در همان زمان منتشر می‌کرد، جهشی فوق‌العاده در علم ریاضی اتفاق می‌افتاد. او در ۶۲ سالگی نیز توانست زبان روسی را به صورت خودآموز فرا بگیرد.
کارل فریدریش گاوس در ۲۳ فوریه سال ۱۸۵۵ بر اثر حمله قلبی در گوتینگن درگذشت. مغز او برای بررسی از بدن‌اش خارج شد و توسط رودولف وگنر مورد مطالعه قرار گرفت. آلمان سه تمبر یادبود به افتخار او چاپ کرده است.
مدال گاوس از برترین جوایز ریاضیات کاربردی در جهان است. این جایزه از سال ۲۰۰۶ هر چهار سال یک بار اهدا می‌شود.
در اَپ توانا ببینید!
