Johann Carl Friedrich Gauss , nado en Brunswick, Ducado de Brunsvique-Luneburgo (Sacro Imperio Romano Xermánico), o 30 de abril de 1777 e finado en Gotinga (Reino de Hannover) o 23 de febreiro de 1855, foi un matemático alemán considerado un dos matemáticos máis grandes e influentes de toda a historia polas súas amplas contribucións en moitos eidos incluíndo a teoría dos números, álxebra, estatística, análise, xeometría diferencial, xeodesia, xeofísica, mecánica, electrostática, astronomía, teoría da matriz, e óptica.
Ás veces coñecido como Princes mathematicorum (en latín, "o Príncipe dos matemáticos" ou "o Primeiro dos matemáticos") e o "máis grande matemático desde a antigüidade", Gauss ten unha influencia destacable en moitos campos da matemática e da ciencia, e considéraselle un dos científicos máis influentes da historia.Dunnington, G. Waldo. (maio de 1927). "The Sesquicentennial of the Birth of Gauss ". Scientific Monthly XXIV: 402–414. Consultado o 29 de xuño de 2005. Article biogràfic exhaustiu. Das matemáticas dixo que elas eran "a raíña das ciencias".Smith, S. A., et al. 2001. Algebra 1: California Edition. Prentice Hall, Nova Jersey. ISBN 0-13-044263-1
Gauss foi un neno prodixio e hai moitas anécdotas referentes á súa precocidade. Fixo os seus primeiros descubrimentos matemáticos innovadores cando aínda era adolescente e completou as Disquisitiones Arithmeticae, a súa obra magna, en 1798, á idade de 21 anos, aínda que non foi publicada ata o ano 1801. Esta obra foi fundamental para consolidar a teoría dos números como disciplina, e influíu neste campo ata hoxe en día.
Traxectoria Xuventude e educación miniatura|upright|Casa natal en Brunswick (destruída na segunda guerra mundial)|esquerda Johann Carl Friedrich Gauss naceu o 30 de abril de 1777 en Brunswick (Braunschweig), no Ducado de Brunswick-Wolfenbüttel (actualmente parte da Baixa Saxonia, Alemaña), no seo dunha familia de baixa condición social.Rudolf Borch (1929) : Ahnentafel des Mathematikers Carl Friedrich Gauß [Genealogical table]. Ahnentafeln Berühmter Deutscher, Vol. 1, pp. 63–65. Zentralstelle für Deutsche Personen- und Familiengeschichte (ed.) O seu pai, Gebhard Dietrich Gauss (1744-1808), desempeñou varios oficios: carniceiro, albanel, xardineiro e tesoureiro dunha caixa de pensións. Gauss caracterizaba ao seu pai como un home honorable e respectado, pero rudo e dominante en casa. Tiña experiencia en escritura e cálculo, pero a súa esposa Dorothea (1743-1839), a nai de Carl Friedrich, era case analfabeta. Carl Friedrich foi bautizado e confirmado nunha igrexaIgrexa de Santa Catarina. próxima á escola á que asistiu de neno. Tivo un irmán maior do primeiro matrimonio do seu pai.
Gauss foi un neno prodixio no campo das matemáticas. Cando os mestres de primaria decatáronse das súas capacidades intelectuais, puxérono en coñecemento do Duque de Brunswick, quen o enviou ao Collegium Carolinum local,O Collegium Carolinum foi a institución precedente da Technische Hochschule Braunschweig, actual Instituto de Tecnoloxía de Braunschweig, pero na época de Gauss non equivalía a unha universidade. ao que asistiu de 1792 a 1795 con Eberhard August Wilhelm von Zimmermann como un dos seus profesores. Aos 17 anos comezou a tarefa de completar o que, ao seu xuízo, deixaran incompleto os seus predecesores na teoría de números, comezando a súa relación en profundidade coa aritmética.
A partir de entón o duque concedeulle recursos para estudos de matemáticas, ciencias e linguas clásicas na Hannoveriana Universidade de Gotinga ata 1798. Non se sabe por que Gauss foi a Gotinga e non á Universidade de Helmstedt, preto da súa Brunswick natal, pero suponse que a gran biblioteca de Gotinga, onde se permitía aos estudantes tomar libros prestados e levarllos a casa, foi a razón decisiva. Un dos seus profesores de matemáticas foi Abraham Gotthelf Kästner, a quen Gauss chamaba "o principal matemático entre os poetas, e o principal poeta entre os matemáticos" polos seus epigramas. Gauss representouno nun debuxo que mostraba unha escena dunha conferencia na que producía erros nun cálculo sinxelo. Foi profesor de astronomía de Karl Felix von Seyffer (1762-1822), con quen Gauss mantivo correspondencia tras a súa gradación; Olbers e Gauss burlábanse del na súa correspondencia. Por outra banda, tiña en alta estima a Georg Christoph Lichtenberg, o seu profesor de física, e a Christian Gottlob Heyne, a cuxas clases de clásicas Gauss asistía con pracer. Compañeiros de estudos desta época foron Johann Friedrich Benzenberg, Farkas Bolyai e Heinrich Wilhelm Brandes.
A pesar de estar matriculado na universidade, é evidente que foi un autodidacta en matemáticas, xa que redescubrió varios teoremas de forma independente. Tivo éxito cun grande avance nun problema xeométrico que ocupara aos matemáticos desde os días dos antigos gregos cando determinou en 1796 que o polígono regular pódese construír mediante regra e compás. Este descubrimento foi obxecto da súa primeira publicación e, en última instancia, levou a Gauss a elixir as matemáticas en lugar da filoloxía como carreira. O diario matemático de Gauss mostra que, no mesmo ano, tamén foi produtivo en teoría de números. Fixo descubrimentos avanzados en aritmética modular, atopou a primeira proba da lei de reciprocidade cuadrática e ocupouse do teorema dos números primos. Moitas ideas da súa obra magna matemática Disquisitiones arithmeticae, publicada en 1801, datan desta época.
Estudante particular Gauss licenciouse como doutor en Filosofía en 1799. Non se graduou en Gotinga, como ás veces se afirma, senón que, a petición especial do duque de Brunswick, foi na Universidade de Helmstedt, a única universidade estatal do ducado. Alí, Johann Friedrich Pfaff avaliou a súa tese doutoral, e Gauss obtivo o título in absentia sen o exame oral posterior que se adoitaba solicitar. A continuación, o duque concedeulle os gastos de manutención como bolseiro privado en Brunswick. Gauss mostrou a súa gratitude e lealdade por este legado cando rexeitou varias chamadas da Academia de Ciencias de Rusia de San Petersburgo e da Universidade de Landshut. Máis tarde, o duque prometeulle a fundación dun observatorio en Brunswick en 1804. O arquitecto Peter Joseph Krahe realizou deseños preliminares, pero unha das guerras de Napoleón cancelou eses plans: o duque foi ferido de morte na batalla de Jena en 1806. Ao ano seguinte aboliuse o ducado e Gauss deixou de recibir axuda económica. Entón recibio unha chamada da Universidade de Gotinga, institución do recentemente fundado Reino de Westfalia baixo Jérôme Bonaparte, como profesor titular e director do observatorio astronómico de Gotinga.
Estudando o cálculo de órbitas de asteroides, Gauss estableceu contacto coa comunidade astronómica de Bremen e Lilienthal, especialmente con Wilhelm Olbers, Karl Ludwig Harding e Friedrich Wilhelm Bessel, un grupo informal de astrónomos coñecido como a policía celeste. Un dos seus obxectivos era descubrir outros planetas, e reuniron datos sobre asteroides e cometas como base para as investigacións de Gauss. Deste xeito, Gauss puido desenvolver novos e potentes métodos para a determinación de órbitas, que máis tarde publicou na súa obra magna astronómica Theoria motus corporum coelestium (1809). Profesor en Göttingen miniatura|upright|Antigo observatorio de Göttingen, circa 1800 Gauss chegou a Gotinga en novembro de 1807 e nos anos seguintes tivo que facer fronte á esixencia de dous mil francos do goberno de Westfalia como contribución de guerra. Sen recibir aínda o seu salario, non puido reunir esta enorme cantidade. Tanto Olbers como Laplace quixeron axudarlle co pago, pero Gauss rexeitou a súa axuda. Finalmente, unha persoa anónima de Frankfurt, que máis tarde se descubriu que era o príncipe-primado Dalberg, pagou a suma.
Gauss asumiu a dirección do observatorio, de 60 anos de antigüidade, fundado en 1748 polo príncipe elector Xurxo II e construído sobre unha torre de fortificación reconvertida, con instrumentos utilizables, pero en parte anticuados. A construción dun novo observatorio fora aprobada en principio polo príncipe elector Xurxo III desde 1802, e o goberno de Westfalia continuou coa planificación, pero o edificio non se terminou ata outubro de 1816. Contiña novos instrumentos actualizados, por exemplo dous círculos meridianos de Repsold e Reichenbach, e un heliómetro de Fraunhofer.
A actividade científica de Gauss, ademais das matemáticas puras, pode dividirse a grandes liñas en tres períodos: nas dúas primeiras décadas do século XIX centrouse na astronomía, na terceira na xeodesia e na cuarta ocupouse da física, principalmente do magnetismo.
Gauss mantívose mentalmente activo ata a súa vellez, mesmo cando sufría de gota e de infelicidade xeral. A súa última observación foi a eclipse solar do 28 de xullo de 1851. O 23 de febreiro de 1855, Gauss morreu dun ataque ao corazón en Gotinga; está enterrado no cemiterio de Albani desa cidade. Heinrich Ewald, xenro de Gauss, e Wolfgang Sartorius von Waltershausen, amigo íntimo e biógrafo de Gauss, pronunciaron senllos eloxios no seu funeral.
Cerebro de Gauss Ao día seguinte da morte de Gauss o seu cerebro foille extraído, conservado e estudado por Rudolf Wagner, quen atopou que a súa masa era lixeiramente superior á media, de 1492 g. A área cerebral foi determinada polo fillo de Wagner Hermann na súa tese doutoral como 219588 mm2. Tamén se atoparon circunvolucións moi desenvolvidas, que a principios do século XX suxeríronse como explicación da súa xenialidade. Tras varias investigacións previas, un estudo de resonancia magnética de 1998, realizado no Instituto Max Planck de Química Biofísica de Gotinga, non deu ningún resultado que puidese utilizarse para explicar as súas habilidades matemáticas.Wolfgang Hänicke, Jens Frahm und Axel D. Wittmann: Magnetresonanz-Tomografie des Gehirns von Carl Friedrich Gauß. In: MPI News 5, Heft 12, 1999
En 2013, un neurobiólogo do mesmo instituto descubriu que o cerebro de Gauss mesturouse, debido a un erro de etiquetaxe, co do médico Conrad Heinrich Fuchs, falecido en Gotinga poucos meses despois que Gauss. (con máis referencias) Unha investigación posterior non mostrou anomalías destacables nos cerebros de ningunha das dúas persoas. Así, todas as investigacións sobre o cerebro de Gauss ata 1998, excepto as primeiras de Rudolf e Hermann Wagner, refírense en realidade ao cerebro de Fuchs. Familia
Gauss casou con Johanna Osthoff o 9 de outubro de 1805 na igrexa de Santa Catalina, en Brunswick. Tiveron dous fillos e unha filla: Joseph (1806-1873), Wilhelmina (1808-1840) e Louis (1809-1810). Johanna faleceu o 11 de outubro de 1809, un mes despois do nacemento de Louis, que morreu uns meses máis tarde. Gauss elixiu os nomes dos seus fillos en honra a Giuseppe Piazzi, Wilhelm Olbers e Karl Ludwig Harding, os descubridores dos primeiros asteroides.
Gauss volveu casar ao cabo dun ano, o 4 de agosto de 1810, con Wilhelmine (Minna) Waldeck (1788-1831), amiga da súa primeira esposa. Tiveron tres fillos máis: Eugen (máis tarde Eugene) (1811-1896), Wilhelm (máis tarde William) (1813-1879) e Therese (1816-1864). Minna Gauss morreu o 12 de setembro de 1831, tras estar gravemente enferma durante máis dunha década. Therese fíxose cargo da casa e coidou de Gauss durante o resto da súa vida; tras a morte do seu pai casou co actor Constantin Staufenau.. A súa irmá Wilhelmina casou co orientalista Heinrich Ewald. A nai de Gauss, Dorothea, viviu na súa casa desde 1817 ata a súa morte en 1839.