“数学王子”的开挂人生，一生提出400多项科学创见，以他名字命名的成果达110个

有人说，一般意义上，数学家可分为几类：普通品质：授授课聊以度日；稀有品质：科学院院士；史诗品质：解决重大问题，开拓新领域；传说品质：数学家工作过百年才能理解。

而严格意义上，数学家分为两类：“其他数学家”和“高斯”。

没错！就是那个上知天文，下知地理，涉足数学各个领域的“数学王子”高斯！

▲ 卡尔·弗里德里希·高斯

自幼天资过人

1777年4月30日，在德国不伦瑞克市的一个贫穷家庭里，高斯诞生了。没人会想到，这个贫困小孩，之后会成为世界上最伟大的数学家之一。

虽然家里很穷，但高斯拥有一颗可以秒杀掉所有人的脑子，从小对一切事物充满好奇，什么东西都喜欢去刨根问底。3岁那年，高斯偶然发现父亲记账时算错数，可父亲并不以为然，甚至认为读书对穷人是没用的，还不如老老实实找一份养家糊口的工作。

然而，高斯的母亲却极力反对丈夫这种思想，她不希望儿子以后也成为像丈夫这样无知的人，一直鼓励支持高斯学习。而高斯的舅舅也发现了他天赋异禀，所以常常用一些生动形象的例子开发高斯的智力，还一直劝高斯父亲让孩子向学者方向发展。

后来，高斯进了小学的数学班，有一次，老师布特纳在课堂上提出一个问题：计算1+2+3+…+100=？就在全班同学一脸懵逼的时候，高斯已经得出了答案：5050。

刚开始，布特纳怀疑高斯在捣乱，但当他看到高斯的解答过程后，当场愣住了......

但这件事的真实性还有待考究，根据对高斯深有研究的数学史学家贝尔的考证资料，布特纳当时出的题极有可能是一道更难的题：81297+81495+81693+…+100899=？（公差为198，项数为100）。

此时，布特纳终于察觉高斯着实是个不可多得的天才，便送了高斯一本深奥的数学书：“你已经超过了我，我没有什么东西可以教你了。”

后来，高斯结交到了布特纳的助手巴特尔斯（能力比布特纳强），高斯渴望从巴特尔斯身上获得更多的知识，而巴特尔斯十分欣赏高斯的天赋，两人很快便成无话不谈的朋友。

可没过多久，巴特尔斯便发现自己也没什么可以教他的了，为了不让高斯的天赋白白浪费，只好到处托人帮高斯找“下家”。

千里马遇伯乐

想要找“下家”？首先得搞定高斯父亲，毕竟高斯父亲是“读书无用论”推崇者。在大家轮番“洗脑”后，父亲终于松了口，“读书可以，但我一分钱都不会出。”

于是，布特纳和巴特尔斯二人开始琢磨帮高斯找一个有钱“下家”。

1788年，11岁的高斯在众人的支持下，转到了一所师资优越的文科学校。在这里，高斯不仅数学吊打全校，古典文学也是第一名，就连其他科目都是杠杠滴。

3年后，经过巴特尔斯等人的引荐，布伦兹维克公爵召见了14岁的高斯，而高斯也凭借自己的聪明才智，得到了布伦兹维克公爵的赏识——他决定资助高斯深造。

▲ 少年高斯

遇到“金主”后，高斯就像开了“外挂”一样。

1792年，高斯进入布伦兹维克的卡罗琳学院研究高等数学，3年后，又被送到哥廷根大学进行创造性的数学研究。

那段日子，高斯可谓如鱼得水。

不到4年就拿下了博士学位；还独立发现了二项式定理的一般形式、数论上的“二次互逆定理”、质数分布定理、算术几何平均；发明了正十七边形的尺规作图法；用代数的方法解决了困扰人们2000多年的几何难题。

1799年，高斯博士毕业之后，留校当起了老师，但貌似高斯并不是当老师的料，一堂课能让全班都睡趴下，还是老老实实回家研究数学好了。

回到老家的高斯，承蒙公爵的照顾，他无需在学校教书也能过得风生水起，丝毫不用担心钱的问题：

没地方住？小意思，一幢公寓够不够？

要发表那篇很牛批的博士论文（发现了著名的代数基本定理）？印刷费我来！

想出书？高斯你编好就行了，万事有公爵！

为了表达对公爵的感激之情，高斯在1801年出版的《算术研究》里，写下了这样一句话：“您的仁慈，将我从所有烦恼中解放出来，使我能从事这种独特的研究。”

确实，如果没有公爵，估计高斯早就被父亲逼着去做泥水工了，又怎会有“数学王子”的出现呢？

成就硕果累累

1806年，公爵战死沙场，妻子离世，伤心的事情一件接着一件，让高斯一度陷入了绝望，“对我来说，死去也比这样的生活更好受些。”

庆幸的是，德国著名学者洪堡，为了不让德国失去最伟大的天才，他联合其他学者和政界人物，为高斯争取到了哥廷根天文台台长一职。

早在1801年，高斯因算出谷神星的轨道，一举在天文学界成名，震惊整个欧洲；1809年，发表他的著作《天体运动论》中的“最小二乘法”。

从此，高斯全身心地投入到工作中，一边忙着天文台的工作，一边继续数学研究，时不时还有了新的发现，比如：为了测量地球表面的形状和大小，他发明了回光仪，顺便还发展了曲面论；感觉磁学很有趣，就跑去跟实验物理学家韦伯合作，一不小心制成了世界第一台电报机，设立了磁观测站；还画出了世界首张地球磁场图，并且定了地球磁南极和磁北极的位置。

高斯的一生成就赫赫，硕果累累，一共发表了323篇著作，提出了400多项科学创见（不过仅发表了178项，剩下的都是从他手稿里发现），以他名字命名的成果达110个，领域涵盖数论、代数、统计、分析、微分几何、大地测量学、地球物理学、力学、静电学、天文学、矩阵理论、光学等。

爱因斯坦曾这样评价高斯：“他（高斯）对于近代物理学的发展，尤其是对于相对论的数学基础所作的贡献（指曲面论），其重要性是超越一切，无与伦比的。”

美国著名数学家贝尔也说过：“在高斯死后，人们才知道他早就预见一些十九世纪的数学，而且在1800年之前已经期待它们的出现。如果他能把他所知道的一些东西泄漏，很可能比当今数学还要先进半个世纪或更多时间。”

编辑：李晨琰 陈曦（实习生）
责任编辑：唐闻佳

来源：超级数学建模