Carl Friedrich Gauss

Carl Friedrich Gauss (tysk: Gauß, født 30. april 1777 i Braunschweig, død 23. februar 1855 i Göttingen) var en tysk matematiker, astronom, geodet og fysiker. Gauss er blitt genierklært og blir av og til omtalt som «matematikkens fyrste» (princeps mathematicorum) og «den største matematiker siden antikken». Sammen med Leonhard Euler, Isaac Newton og Arkimedes regnes han blant de største matematikerne i historien. Gauss gjorde en rekke viktige oppdagelser innenfor matematikk, fysikk, geofysikk og astronomi.

Allerede som barn viste Gauss seg som svært begavet, og det verserer flere anekdoter om egenskapene hans. De første viktige matematiske oppdagelsene gjorde han som tenåring. Hovedverket Disquisitiones Arithmeticae avsluttet han i 1798 da han var 21 år, men arbeidet ble ikke publisert før tre år senere. Verket legger grunnlaget for moderne tallteori, og det har vært med å forme dette feltet helt frem til våre dager.

Barne- og ungdomsårene 
Gauss ble født i Braunschweig, i det som i dag er Niedersachsen i Tyskland. Han var den eneste gutten i søskenflokken. Selv om han selv skulle bli en av tidenes største matematikere, hadde ingen av foreldrene noen utdannelse. En av de mange anekdotene om Gauss sier at han allerede som treåring var istand til å oppdage feil i farens regnskap.

En annen kjent historie om den unge Gauss fant angivelig sted da læreren på barneskolen, J.G. Büttner, hadde gitt elevene en oppgave som skulle holde dem i sving en stund. Oppgaven var å addere alle tallene fra 1 til 100. Historien forteller videre at åtte år gamle Gauss til alles overraskelse kom frem til riktig svar på noen få sekunder. Han hadde da innsett at en parvis addisjon av tallene fra motsatt ende av rekken (1 + 100, 2 + 99, 3 + 98, osv.) ville gi det mye enklere regnestykket 50 × 101 = 5050. 

Hertugen av Braunschweig sørget for at Gauss fikk et stipend slik at han kunne studere matematikk ved byens universitet. Her studerte Gauss fra 1792 til 1795, før han reiste til Göttingen for å studere videre der. Mens han var student gjenoppdaget han flere viktige matematiske teorier. I 1796 kom det endelige gjennombruddet da han oppdaget at en regulær mangekant hvor antall sider er lik et Fermat-primtall kan konstrueres med passer og linjal. Dette var en viktig oppdagelse innenfor et område som hadde opptatt matematikere helt siden antikkens Hellas. Gauss var så fornøyd med dette resultatet at han ytret ønske om at en regulær syttenkant skulle hugges inn i gravsteinen hans. Dette ønsket ble avvist av steinhuggeren, som mente at den kompliserte konstruksjonen i realiteten ville se ut som en sirkel. 

Året 1795 var svært produktivt, både for Gauss personlig og for tallteorien. I slutten av mars oppdaget han hvordan en kunne konstruere en regulær syttenkant. Han oppfant også moduloregningen, som medførte at mange av utregningene i tallteori ble mye enklere. I begynnelsen av april ble han den første som beviste loven for kvadratisk resiprositet, en lov som tillater matematikere å bestemme løsbarheten av enhver kvadratisk ligning ved hjelp av moduloregning. Primtallteoremet ble formulert i slutten av mai, og dette teoremet gir en forståelse for hvordan primtallene er fordelt. Gauss oppdaget også at ethvert positivt heltall kan representeres ved maksimalt tre trekanttall. I denne anledningen skal han ha skrevet følgende kjente ord i dagboken sin: «Eureka! num = ». Endelig publiserte han 1. oktober 1796 et resultat knyttet til antallet løsninger av polynomer.

Voksen alder 

I sin avhandling fra 1799 presenterte Gauss et bevis for algebraens fundamentalteorem. Flere andre matematikere hadde forsøkt å bevise denne setningen tidligere uten å lykkes. I løpet av karrieren leverte Gauss ytterligere tre bevis, og det siste av disse (fra 1849) blir ansett å holde mål også etter dagens krav til bevis. 

I 1801 publiserte han boken Disquisitiones arithmeticae, der han gav en systematisk fremstilling av tallteori og samtidig innførte mange nye ideer og begreper. Denne boken inneholder blant annet en oversiktlig fremstilling av moduloregning. Samme året oppdaget den italienske astronomen Giuseppe Piazzi dvergplaneten Ceres, men han kunne bare observere den i noen få dager. Gauss regnet ut den nøyaktige posisjonen hvor en kunne forvente å observere dvergplaneten igjen, og i desember samme år ble den gjenoppdaget av to andre astronomer, takket være Gauss' utregninger. 

Gauss ble professor i astronomi i 1807 og var direktør for observatoriet i Göttingen. Denne stillingen beholdt han livet ut. Oppdagelsen av Ceres ledet Gauss til studiet av hvordan dvergplaneters bevegelse blir forstyrret av større planeter, og dette arbeidet ble publisert i 1809 med tittelen: Theoria motus corporum coelestium in sectionibus conicis solem ambientum.

Gauss var svært dyktig i hoderegning, og da han fikk spørsmålet om hvordan han hadde vært i stand til å forutsi banen til Ceres med så stor nøyaktighet, skal han ha svart: «Jeg brukte logaritmer.» Den som stilte spørsmålet lurte på hvordan han hadde vært i stand til å lete opp så mange tall i logaritme-tabellene på så kort tid. «Slå dem opp?» svarte Gauss. «Hvem behøver å slå dem opp? Jeg regnet dem bare ut i hodet!»

I tillegg til sine oppdagelser i matematikk arbeidet Gauss også med fysikk, mekanikk og geofysikk. I tillegg var han oppfinner. Sammen med fysikeren Wilhelm Eduard Weber (1804–1891) bygget han den første elektriske telegrafen i 1833.

Familie 

Gauss' privatliv ble preget av at hans første kone, Johanna Osthoff, led en tidlig død i 1809. Like etter døde også et av barna deres, Louis. Som et resultat av dette gikk Gauss inn i en depresjon som han aldri helt kom ut av. Han giftet seg igjen med en venninne av sin første kone, men dette ekteskapet ser ikke ut til å ha vært så lykkelig. Da hans andre kone, Friederica Wilhelmine Waldeck (Minna), døde etter lang tids sykeleie i 1831, var det en av døtrene som tok over husholdet. Hun tok seg også av faren helt frem til han døde i 1855. 

Gauss fikk seks barn, tre med hver kone. Med sin første kone Johanna fikk han barna Joseph (1806–1873), Wilhelmina (1808–1840) og Louis (1809–1810). Det blir sagt at Wilhelmina var den av barna som hadde arvet noe av farens matematiske talent, men hun døde ung. Med sin andre kone fikk han også tre barn: Eugene (1811–1896), Wilhelm (1813–1879) og Therese (1816–1864). Eugene emigrerte til USA omkring 1832 etter å ha kommet på kant med faren, og han slo seg til slutt ned i St. Charles i Missouri. Wilhelm reiste også til Missouri. Han startet som bonde, men slo seg etterhvert frem som skoselger i St. Louis. Therese tok seg av sin far frem til hans død, og etterpå ble hun gift.

Personlighet 
Gauss publiserte aldri noe før han mente det var helt ferdig til å motstå enhver kritikk. Hans personlige motto var: pauca sed matura (få, men modne). Studier av de personlige dagbøkene hans viser at han faktisk oppdaget flere viktige matematiske teorier flere år før de ble publisert av andre matematikere.

I ettertiden er Gauss blitt kritisert for at han ikke var spesielt hjelpsom overfor de yngre matematikerne som fulgte etter ham. Blant annet forkastet han et brev om kvintiske ligninger sendt av Niels Henrik Abel, uten å kaste et blikk på arbeidet antok han det for å være verdiløst. Gjennom hele livet levde han isolert fra andre matematikere, noe som gav ham mange fiender. Det ble fortalt historier om unge matematikere som kom til Gauss med nye resultater, bare for å oppleve at Gauss åpnet skuffen og viste at dette var løsninger han hadde funnet for lenge siden. Likevel var det flere av Gauss' studenter som ble store matematikere, blant andre Richard Dedekind og Bernhard Riemann.

Se også 
Påskeformelen

Viktigste arbeider 
 1799: Doktorgradsarbeid om algebraens fundamentalteorem
 1801: Disquisitiones Arithmeticae Digitalisat
 1809: Theoria Motus Corporum Coelestium in sectionibus conicis solem ambientium (Teori om bevegelsen til himmellegemer som kretser omkring solen i elliptiske baner)
 1827: Disquisitiones generales circa superficies curvas (Generell undersøkelse av krumme flater)
 1843/44: Untersuchungen über Gegenstände der Höheren Geodäsie. Erste Abhandlung.
 1846/47: Untersuchungen über Gegenstände der Höheren Geodäsie. Zweite Abhandlung.

Priser og utmerkelser (utvalg) 
 1810 – Lalande-prisen

Referanser

Eksterne lenker 
 
 Gauss – MacTutor History of Mathematics archive
 Gauss-biografi
 
 Samlede verker

Tyske matematikere
Tyske astronomer
Tyske fysikere
Tyske oppfinnere
Geometere
Personer fra Braunschweig
1000 artikler enhver Wikipedia bør ha
Artikler i astronomiprosjektet
Bayerischer Maximiliansorden für Wissenschaft und Kunst
Mottakere av Lalande-prisen
Medlemmer av Det Kongelige Danske Videnskabernes Selskab
Medlemmer av Royal Society
Mottakere av Copleymedaljen