济南发贵经贸有限公司:高斯《算术研究》[学习摘要]

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[前言]:我怀着崇敬的心情,向大家推荐高斯《算术研究》,他的研究成果是对人类的巨大科学贡献。

  
高斯《算术研究》1801年问世,所研究的是数学中的整数部分,分数和无理数不包括在内。它完全不是给初学者看的。在当时,读懂这本书的人较少。困难不是详细的计算示例而是对主题的理解和对深奥思路的认识。

  
18世纪,数学界贯穿着激烈的争论,数学家们各持己见,互相指责,由于缺乏严格的论证,在争论中又产生了种种错误。但这完全不妨碍高斯的科学研究的进行。。。

  
J.F.梁溪小舍2010。6。3

  
1801年,高斯的名著《算术研究》问世。《算术研究》是用拉丁文写成的。这部书是高斯大学毕业前夕开始撰写的,前后花了三年时间。1800年,高斯将手稿寄给法国科学院,请求出版,却遭到拒绝,于是高斯只好自筹资金发表。

  
在这本书的序言一开头,高斯明确地说明了本书的范围:“本书所研究的是数学中的整数部分,分数和无理数不包括在内。”

  
《算术研究》是一部划时代的作品,它结束了19世纪以前数论的无系统状态。在这部书中,高斯对前人在数论中的一切杰出而又零星的成果予以系统的整理,并积极加以推广,把研究的问题和解决这些问题的已知方法进行了分类,还引进了新的方法。全书共有三个核心课题:同余理论、齐式论及剩余论和二次互反律。这些都是高斯贡献给数论的卓越成就。

  
《算术研究》它完全不是给初学者看的。在当时,读懂这本书的人较少。困难不是详细的计算示例而是对主题的理解和对深奥思路的认识。由于全书有7个部分,人们风趣地称它是部“加七道封漆的著作”

  
《算术研究》出版后,很多青年数学家纷纷购买此书并加以研究,狄利克雷(1805—1859)就是其中之一。狄利克雷是德国著名数学家,他把《算术研究》视为心爱的宝贝,把书藏在罩袍里贴胸的地方,走到哪儿带到哪儿,一有空就拿出来阅读。晚上睡觉的时候,把它垫在枕头下面,在睡前还读上几段。功夫不负有心人,凭着这股坚韧不拔的毅力,狄利克雷终于第一个打开了“七道封漆”。后来他以通俗的形式对《算术研究》作了详细的介绍和解释,使这部艰深的作品逐渐为较多的人所理解和掌握。

  
关于《算术研究》和狄利克雷之间还有一段感人的故事。

  
1849年7月16日,正好是高斯获得博士学位50周年。哥廷根大学举行庆祝活动,其中有一个别出心裁的节目,他们要高斯用《算术研究》中一页原稿来点燃自己的烟斗。狄利克雷正好站在高斯身旁,他看到这个情景完全惊呆了。在最后一刹那,他不顾一切地从自己恩师的手中抢下了这页原稿,并把它珍藏起来。这页手稿直到狄利克雷逝世以后,编辑人员在整理他的遗稿中才重新发现了它。

  
《算术研究》发表前,拉格朗日曾经悲观地以为“矿源已经挖尽”、数学正濒临绝境,当他看完《算术研究》后兴奋地看到了希望的曙光。这位68岁高龄的老人致信高斯表示由衷的祝贺:

  
您的《算术研究》已立刻使您成为第一流的数学家。我认为,最后一章包含了最优美的分析的发现。为寻找这一发现,人们作了长时间的探索。……相信我,没有人比我更真诚地为您的成就欢呼。” 关于这部著作,19世纪德国著名数学史家莫里茨·康托曾发表过高见,他说:

  
高斯曾说:‘数学是科学的女皇,数论则是数学的女皇。’如果这是真理,我们还可以补充一点:《算术研究》是数论的宪章。”

  
《算术研究》是高斯一生中的巨著。暮年高斯在谈到这部书时说:“《算术研究》是历史的财富。”高斯原本计划继续撰写《算术研究》第2卷,但由于工作的变化和研究兴趣的转移,这一计划未能实现。

  
高斯的许多数学成就都是在他去世后才被人们发现的。这本科学日记的内容才在高斯逝世43年后流传。这本日记共146项研究成果,由于仅供个人使用,所以每一条记录往往只写三言两语,十分简短。有的条目简单得甚至专家也摸不着头脑。

  
高斯的科学日记一经披露,轰动了整个科学界。人们第一次了解到,有许多重大成果高斯实际上早就发现,而公开发表得很晚,有的甚至生前根本没有发表。

  
这样大量的重大发现在日记里竟被埋没了几十年甚至一个世纪!有的数学家估计,数学的发展可能要比现在先进半个世纪之多。

  
为什么会出现这现象呢?这与当时的社会环境和高斯个人性格有十分重要的关系。

  
18世纪,数学界贯穿着激烈的争论,数学家们各持己见,互相指责,由于缺乏严格的论证,在争论中又产生了种种错误。为了证明自己的论点,他们往往自吹自擂,互相讽刺挖苦,这类争论给高斯留下了深刻的印象。

  
高斯虽然出身贫微,却和他的父母一样,有着极强的自尊心,加之他对科学研究的极端慎重的态度,他在科学研究上遵循的格言是“宁少毋滥”

  
高斯这种严谨的治学态度,虽然使后辈科学家付出了巨大的代价,但是,也给科学研究带来了好处。高斯出版的著作至今仍然像第一次出版一样正确而重要,他的出版物就是法典,比人类其他法典都更高明,因为不论何时何地从未发现其中有任何毛病。

  
高斯治学的态度正如他在自己的肖像下工工整整地写下的《李尔王》中的一段格言一样:

  
大自然,您是我的女神,我一生的效劳都服从于您的规律。”

  
高斯在数学领域中的成就是巨大的。后来人们问起他成功的秘诀,他以其特有的谦逊方法回答道:

  
如果别人思考数学的真理像我一样深入持久,他也会找到我的发现。”

  
为了证明自己的结论,有一次他指着《算术研究》第633页上一个问题动情地说:

  
别人都说我是天才,别信它!你看这个问题只占短短几行,却使我整整花了4年时间。4年来我几乎没有一个星期不在考虑它的符号问题。”