Google塗鴉:有「數學王子」之稱德國數學家高斯第241歲冥誕

今天的Google塗鴉是為了紀念歷史上被視為重要數學家之一,同時有「數學王子」之稱的德國數學家約翰·卡爾·弗里德里希·高斯 (Johann Karl Friedrich Gauß)第241歲冥誕。

如果跟筆者一樣學過工程數學的話,必然會對高斯函數、常態分佈 (高斯分布)、高斯積分等數學領域詞彙相當熟悉,而提出這些公式的高斯,在僅約9歲時候就已提出可快速計算等差數列總和的計算方式,藉此用更快方式算出1到100之間數字加總總和,其中高斯的計算概念便是將第一個數字與最後一組數字加總,依據將第二組數字與倒數第二組數字加總,進而可取得50組加總同為101的對數,因此即可用50乘以101即可獲得1到100之間數字加總總和結果。

而高斯對於數學具有相當敏銳度,例如從歐幾里德幾何學導出無窮級數,或是提出數論上的二次互反律、質數定理,以及算術幾何平均數,同時從最小平方法推導質數定理,後續更提出高斯鐘形曲線 (常態分布曲線),並且以高斯分布或常態分布名稱命名,此項函式除了經常用於目前常見的Excel算式之餘,同時也應用在數位繪圖運算。而藉由最小平方法提出的測量平差理論,更在後續協助推導由義大利天文學家皮亞齊首度發現的小行星穀神星具體運行軌跡,進而印證穀神星的存在。

除了在數學上的貢獻,高斯本身同時也發明可將光束反射至450公里外距離處的日光反射儀,之後更改良推出後來被廣泛用於大地測量的鏡式六分儀。另外,高斯也發明磁強計,並且與在電磁學領域共事的威廉·韋伯於1840年繪製世界上第一張地球磁場圖,並且明確定出地球磁南極與磁北極位置,隔年才由美國科學家證實磁南極與磁北極位置存在事實。

至於數學王子的稱號,源自高斯因心臟病發於1855年過世後,1877年布雷默爾奉漢諾威王之命為高斯製作一枚刻著「漢諾威王喬治V. 獻給數學王子高斯」的紀念獎章,此後高斯便被世人稱呼為「數學王子」。

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