Índice

Índice 1
Introducción 2
El príncipe de las matematicas 2
Ficha de Gauss 2
Carl Friedrich Gauss 4
Su vida 4
Su obra 7
Su época 9
La Revolución Industrial 9
La Revolución Francesa 9
Conclusión 11
Personal: 11
Anexos 12
Bibliografía 15

Introducción

El príncipe de las matematicas

Cuando el famoso viajero y aficionado a las ciencias barón Alexander von Humboldt preguntó a Laplace quién era el mas grande matematico de Alemania, Laplace replicó Plaff. 'Y entonces Gauss, ¿qué?', preguntó el asombrado von Humboldt. 'Oh, - dijo Laplace-, Gauss es el mayor matematico del mundo.'

Ficha de Gauss

Su vida:
• Fecha y lugar de nacimiento: Brunswick (Alemania) el 30 de Abril de 1777.
• Se casó con Johanna Ostoff en 1805.

• En 1808 murió su padre y un año después moría su esposa tras nacer su segundo hijo.
• Se volvió a casar poco tiempo después y tuvo 3 hijos mas.
• Fecha y lugar de fallecimiento: Göttingen (Alemania) en 1855.
• Matematico y físico

Principales trabajos y obras:
• Teoría de los errores; Método general para la resolución de ecuaciones bionomías; ideó un heliotropo para el envió de señales luminosas en las operaciones geodésicas.
• Formuló la Teoría general del magnetismo terrestre, realizó aportaciones en la electricidad y en el magnetismo.
• También la denominada Campana de Gauss que es muy utilizada en el calculo de probabilidades.
• Resolución de sistemas de ecuaciones.

Curiosidades del personaje:
• A los tres años fue capaz de corregir un fallo quesu padre había hecho en el calculo de los sueldos de unos albañiles.
• Mucha gente decía que Gauss estaba únicamente enamorado de las matematicas pero se demostró mediante analisis químicos que en una de las cartas que escribió a su primera esposa aparecían manchas que son lagrimas del propio Gauss.

Un poco de su vida:
• Gran habilidad con los números. A los catorce años fue a la corte de Brunswick para hacer una exhibición de sus dotes como calculista. A los dieciséis ideo un método para deducir, de medidas hechas a partir de un punto terrestre.
• Gauss no estaba seguro de su vocación; las matematicas o la filología; al final le gustaron tanto los resultados que obtenía que se dedica a las matematicas.
• Estudió en Göttingen, pero abandonó la universidad sin obtener el título, obteniéndolo en Brunswick.
• Pasó a dirigir en 1807 un observatorio en Göttingen.
• Fue el primero en utilizar el nombre de “números complejos”.
• Gauss es considerado uno de los matematicos mas importantes de la historia de la humanidad.

Llegué a conocer y a realizar esta biografía de él, ya que en mi barrio todas las calles son de científicos y/o filósofos y/o matematicos. Así que investigue sobre todos, y este fue el que mas me llamo la atención y el que mas me gusto. También me pareció muy interesante todo lo que el realizo, y su brillante mente desde muy pequeño.

Carl Friedrich Gauss

Su vida

Nacido en Brunswic, el 30 de abril de 1777, de familia humilde. Su padre se opuso siempre a que su hijo tuviera unaeducación adecuada a sus posibilidades. Sin embargo, cuando su padre murió en 1806, Gauss ya había realizado una obra inmortal. En el lado opuesto, su madre Dorothea Benz y el hermano de ésta, Friedrich, fueron fundamentales en la educación y posterior carrera del genio. El apoyo de su madre y tío pudieron con la intención de su padre de mantener a Gauss en la ignorancia. Tan grande fue el cariño que Gauss sintió por su madre que se ocupó de ella los últimos 20 años de la vida de ésta despreocupandose de su fama y carrera.

Son muchas las anécdotas que muestran la precocidad intelectual del pequeño Gauss. Con tres años se permitió corregir los calculos que realizaba su padre cuando éste laboraba la nómina de sus empleados. Con anterioridad ya había aprendido a leer. Destacaba también su capacidad para el calculo mental

A los siete años ingresó en su primera escuela, dirigida por un tal Büttner, personaje que no destacaba precisamente por sus dotes pedagógicos. De esta época se cuenta la siguiente anécdota: Tenía Gauss diez años cuando un día en la escuela, el profesor manda a sumar los cien primeros números naturales. El maestro quería unos minutos de tranquilidad, pero transcurridos pocos segundos Gauss levanta la mano y dice tener la solución: los cien primeros números naturales suman 5.050. Y efectivamente es así. ¿Cómo lo hizo Gauss? Pues mentalmente se dio cuenta de que la suma del primer término con el último, la del segundo con el penúltimo, y así sucesivamente, era constante:
1, 2, 3, 4,, 97, 98, 99, 1001+100 = 2+99 = 3+98 = 4+97 = = 101

Con los 100 números se pueden formar 50 pares, de forma que la solución final viene dada por el producto

101· 50 = 5050

Gauss había deducido la fórmula que da la suma de n términos de una progresión aritmética de la que se conocen el primero y el último término:



La casualidad hizo que el joven ayudante de su maestro, Johann Martín Bartel, fuera también un apasionado de las matematicas. Ambos pasaron muchas horas juntos estudiando, ayudandose en las dificultades y ampliando demostraciones. En esta época se producen sus primeros trabajos sobre el teorema del binomio.

El propio Batels, por medio de algunos de sus influyentes amigos, consiguió presentar a Gauss al Duque de Brunswic, Carl Wilhelm Ferdinand en 1791. A partir de entonces el duque se encargó de pagar la educación de Gauss.

En Febrero de 1792 Gauss ingresó en el colegio Carolino, donde estudió durante tres años, conociendo la obra de Euler, Lagrange y, sobre todo, los Principia de Newton. Cuando dejó el colegio, en Octubre de 1795, aún no había decidido si se dedicaría a las matematicas o a la filología.

En 1796, un mes antes de cumplir los 19 años, Gauss consiguió la construcción de un polígono regular de 17 lados con regla y compas, como se exigía en la Geometría desde Grecia. Algunos autores consideran este hecho fundamental para que Gauss se decidiera por las matematicas y no por la filología.

A los 19 años había descubierto por si solo un importante teorema de la teoría de losnúmeros, la ley de la reciprocidad cuadratica. Después de su regreso a Brunswic en 1799, el duque tuvo que ser convencido para seguir con su ayuda económica a Gauss. Como contrapartida debió presentar su tesis doctoral en la Universidad de Helmstedt. En su tesis Gauss dio la primera demostración del teorema fundamental del algebra.

Quizas la obra mas importante publicada por Gauss sean las Disquisitiones Arithmeticae de 1801, con seis secciones dedicadas a la Teoría de números, dandole a esta rama de las matematicas una estructura sistematizada. En la última sección del libro expone su tesis doctoral. Ese mismo año predijo la órbita del asteroide Ceres aproximando parametros por mínimos cuadrados. A partir de aquí las matematicas puras dejan de ser el único objetivo para Gauss y comienza a interesarse por la astronomía, dedicandole la mayor parte de su tiempo durante 20 años. Y no faltandole los detractores que le ridiculizaron por 'malgastar” su tiempo en el calculo de órbitas de planetas menores.

El 9 de octubre de 1805, un aumento de su pensión permitió que se casara con Johanna Ostoff. De este feliz matrimonio (Gauss lo considera así en una carta dirigida a su amigo Wolfgang Bolyai), nacieron tres hijos: José, Minna y Luís, el primero de los cuales heredó la capacidad de su padre para los calculos mentales. Sin embargo 4 años después, con el nacimiento de Luís, su esposa murió. Al año se volvió a casar con Minna Waldeck, amiga íntima de su primera mujer, con la que tuvo dos hijos y una hija.

Subenefactor, el duque Fernando, quedó mortalmente herido tras enfrentarse a las tropas napoleónicas al frente de las fuerzas prusianas. Después de regresar a Brunswic y tras ser humillado por el propio Napoleón, el duque debió huir, muriendo en la casa de su padre en Altona, el 10 de Noviembre de 1806. La pérdida de su patrón obligó a Gauss a buscar algún medio de vida. La solución no tardó en llegar y en 1807 fue nombrado director del observatorio de Göttingen con la única obligación, si fuera necesario, de dar cursos de matematicas a los estudiantes de la universidad. La enseñanza no fue una tarea que agradara a Gauss, solamente con buenos matematicos se sentía cómodo impartiendo sus lecciones. En esta época debió soportar la presión de los invasores franceses y pagar una contribución involuntaria de 2000 francos a la caja de guerra de Napoleón (su orgullo no le permitió aceptar algunas donaciones para poder pagar esta multa). En este mismo año publicó Theoria motus corporum coelestium in sectionibus conicis Solem ambientium describiendo cómo calcular la órbita de un planeta y cómo refinarla posteriormente. Profundizó sobre ecuaciones diferenciales y secciones cónicas. Quizas Gauss haya sido la primera persona en intuir la independencia del postulado de las paralelas de Euclides y de esta manera anticipar una geometría no euclidiana. Pero esto sólo se afirma, sacando conclusiones de cartas enviadas a sus amigos, Farkas Bolyai y a Janos Bolyai a quien Gauss calificó como un genio de primer orden.

A pesar de sucapacidad en materias como estadística, seguros y aritmética política, Gauss no ocupó nunca un cargo político. Ademas de su dedicación a la Ciencia tenía sus hobbies en la lectura de la literatura europea y clasica, en su interés crítico por la política mundial, en su dominio de lenguas extranjeras y de nuevas ciencias como la botanica y la mineralogía.

En 1809 publicó su segunda obra maestra, Teoría del movimiento de los cuerpos celestes que giran alrededor del Sol en secciones cónicas.

En 1823 publica Theoria combinationis observationum erroribus minimis obnoxiae, dedicado a la estadística, concretamente a la distribución normal cuya curva característica, denominada como Campana de Gauss, es muy usada en disciplinas no matematicas donde los datos son susceptibles de estar afectados por errores sistematicos y casuales como por ejemplo la psicología diferencial.
Hay que aclarar que Gauss no fue el primero en hacer referencia a la distribución normal.
Mostró un gran interés en geometría diferencial y su trabajo Disquisitiones generales circa superficies curva publicado en 1828 fue el mas reconocido en este campo. En dicha obra expone el famoso Teorema Egregium. De esta obra se deriva el término Curvatura Gaussiana.
En 1831 se asocia al físico Wilhelm Weber durante seis fructíferos años en los que realizan investigaciones sobre las Leyes de Kirchhoff, publicaciones sobre magnetismo y construyen un telégrafo eléctrico primitivo.
Entre 1832 y 1840 se dedicó a la física matematica, concretamente electromagnetismo,magnetismo terrestre la teoría de la atracción según la ley de Newton. Los últimos años de su vida, entre 1841 y 1855, los dedicó al 'analisis situs' y a la geometría asociada a funciones de variable compleja.

Después de 20 años en los que a penas había salido de Göttingen, en junio de 1854 salió para visitar la construcción del ferrocarril entre su ciudad y Cassel. Los caballos se desbocaron y fue despedido fuera del carruaje, aunque no tuvo ningún daño, si sufrió un fuerte 'shock'. Después de recuperarse llegó a presenciar la inauguración del ferrocarril a Göttingen.

A principios de 1855 comenzaron a aparecer los síntomas de su última enfermedad. Con dificultades, siguió trabajando hasta que murió pacíficamente el 23 de febrero de 1855.

Su obra

Las contribuciones de Gauss a las matematicas van desde la mas pura teoría de números hasta los problemas practicos de astronomía, magnetismo y topografía. Realizó grandes aportaciones en todas las ramas de las matematicas en las que trabajó. Llegó a publicar alrededor de 155 títulos, sin embargo se caracterizó por no presentar los trabajos que no creyera haber pulido hasta la perfección.

El polígono

Dejando de lado las curiosas anécdotas de su infancia, la primera aportación de Gauss a las matematicas fue la construcción del polígono regular de 17 lados. Los primeros en tratar el tema, la escuela geométrica ligada a Pitagoras, Eudoxo, Euclides y Arquímedes, impusieron para las construcciones geométricas la condición de que sólo podría utilizarse regla ycompas. Gauss no sólo logró la construcción del polígono de 17 lados, también encontró la condición que deben cumplir los polígonos que pueden construirse por este método: El número de sus lados ha de ser potencia de dos o bien, potencia de 2 multiplicada por uno o mas números primos impares distintos del tipo llamado números primos de Fermat. Gauss demostró este teorema combinando un razonamiento algebraico con otro geométrico. Esta técnica utilizada para la demostración, se ha convertido en una de las mas usadas en matematicas: trasladar un problema desde un dominio inicial (la geometría en este caso) a otro (algebra) y resolverlo en este último.

Las Disquisiciones

En 1801, cuando contaba con 24 años, Gauss publicó su primera gran obra 'Disquisitiones Arithmeticae', obra tan importante para la teoría de los números como la obra de Euclides para la geometría. Ademas de organizar lo ya existente sobre los números enteros, Gauss aportó ideas propias. Fundamentó su teoría a partir de una aritmética de números congruentes que utilizó en la demostración de importantes teoremas, quizas el mas famoso de todos y el favorito de Gauss sea la ley de reciprocidad cuadratica, que Gauss llamó teorema aureo. En esta obra se muestra claramente una tendencia en todo el trabajo de Gauss, en sus demostraciones se elimina toda traza que pueda hacer ver el proceso que las ha hecho posibles. Esto ha sido un elemento negativo para las generaciones siguientes que han tenido muchos problemas para comprender los métodos empleados porGauss.

No se puede dejar sin señalar la aportación de Gauss a la teoría de números complejos. Después de que en el Renacimiento se asignaran a estos números propiedades místicas y descripciones caprichosas, Gauss fue mas practico y los represento geométricamente mediante puntos en el plano, ademas de aceptarlos y emplearlos como objetos matematicos puros. En 1811 Gauss demostró el hoy llamado teorema de Cauchy (él no llegó nunca a publicarlo). También elaboró un método para descomponer los números primos en producto de números complejos.

Un nuevo planeta

El descubrimiento del 'nuevo planeta', llamado posteriormente Ceres, el primer día del siglo XIX por el astrónomo Giuseppe Piazzi, sedujo enormemente al joven matematico. Era necesario determinar con exactitud la órbita de Ceres para ponerlo de nuevo al alcance los telescopios, Gauss acepto este reto y Ceres fue redescubierto un año después, en el lugar que el había predicho con sus detallados calculos. Su técnica consistió en demostrar como las variaciones en los datos de origen experimental podían representarse mediante una curva acampanada (hoy conocida como campana de Gauss). También utilizó el método de mínimos cuadrados. Parecido éxito tuvo en la determinación de la órbita del asteroide Pallas, teniendo en cuenta en sus calculos, las perturbaciones producidas por los otros planetas del sistema solar.

Gauss y la Geodesia

Hacia 1820 Gauss comenzó a trabajar en geodesia (determinación de la forma y tamaño de la tierra), tanto de forma teóricacomo e forma practica. En 1821 se le encargo, por parte de los gobiernos de Hannover y Dinamarca, el estudio geodésico de Hannover. A tal fin Gauss ideó el heliotropo, instrumento que refleja la luz del Sol en la dirección especificada, pudiendo alcanzar una distancia de 100 Km. y haciendo posible la alineación de los instrumentos topograficos. Trabajando con los datos obtenidos en sus observaciones elaboró una teoría sobre superficies curvas, según la cual, las características de una superficie se pueden conocer midiendo la longitud de las curvas contenidas en ella. A partir de los problemas para determinar una porción de superficie terrestre surgieron problemas mas profundos, relativos a todas las superficies alabeadas, terminandose por desarrollar el primer gran periodo de la geometría diferencial.

En el mundo del magnetismo

A partir de 1831 comenzó a trabajar con el físico Wilhelm Weber en la investigación teórica y experimental del magnetismo Ambos inventaron un magnetómetro y organizaron en Europa una red de observaciones para medir las variaciones del campo magnético terrestre. Gauss pudo demostrar el origen del campo estaba en el interior de la tierra. Gauss y Weber trabajaron también con las posibilidades del telégrafo, el suyo, fue probablemente el primero que funcionó de manera practica, adelantandose en 7 años a la patente de Morse.

Después de su muerte se supo que Gauss había encontrado la doble periodicidad de las funciones elípticas.

Gauss se encuentra entre los primeros en dudar de que lageometría euclídea fuese inherente a la naturaleza humana. El axioma de las paralelas, basico en la geometría euclídea, había sido objeto de estudio a lo largo de siglos, intentandose demostrar a partir de los restantes axiomas de Euclides sin resultado alguno. Algunas de sus anotaciones hacen ver que Gauss pensaba que podría existir una geometría en la que no se verificase el axioma de las paralelas. En 1820, Janos Bolyai, llegó a la conclusión de que la demostración del teorema de las paralelas era imposible y comenzó a utilizar una nueva geometría que no utilizara el axioma de Euclides. Tres años mas tarde publicó sus resultados, estos fueron acogidos de manera muy fría por el propio Gauss, señalando que él ya había llegado a esas conclusiones muchos años antes.

La característica principal de la obra de Gauss, especialmente en matematica pura es haber razonado con lo particular como si fuera general.

Su época

La Revolución Industrial

La primera gran revolución industrial tuvo lugar en Inglaterra, a finales del siglo XVIII. Supuso el paso de una economía agrícola a otra caracterizada por procesos de producción mas mecanizados El trabajo se trasladó de la fabricación de productos primarios a la de bienes manufacturados y servicios. Se crearon grandes fabricas para sustituir a los pequeños talleres familiares. Estas fabricas se concentraron en areas geograficas reducidas, iniciandose las migraciones desde las zonas rurales a las nuevas areas industriales. Esta nueva estructura económica tuvo comoconsecuencia la aparición de nuevas clases sociales.

La Revolución Industrial supuso, al principio, una reducción del poder adquisitivo de los trabajadores y una pérdida de calidad en su nivel de vida. Mas tarde, se tradujo en un aumento de la calidad de vida de toda la población del país industrializado.

La Revolución Francesa

Entre los años 1789 y 1799 se desarrolló en Francia una revolución que terminó con el derrocamiento de Luís XVI y la proclamación de la República, con lo que se pudo poner fin al Antiguo Régimen en este país. Entre las causas que tuvieron como consecuencia este cambio social podemos destacar los excesivos impuestos y el empobrecimiento de los trabajadores, la incapacidad de las clases gobernantes (nobleza y clero) para hacer frente a los problemas de Estado y la agitación intelectual alentada por el Siglo de las Luces. Actualmente se tienden a minimizar las razones sociales y se consideran las razones políticas como principales causantes de la revolución.
Toma de la Bastilla, 12 de julio de 1789 Se considera la toma de la Bastilla, el 12 de julio de 1789 como punto de arranque de la revolución. La creada Asamblea nacional constituyente aprobó una legislación por la que quedaba abolido el régimen feudal y señorial y se suprimía el diezmo. En otras leyes se prohibía la venta de cargos públicos y la exención tributaria de los estamentos privilegiados. La Asamblea pasó después a elaborar una constitución fundada en los principios de Libertad, Igualdad y Fraternidad.
El primer borradorfue aprobado por el propio monarca el 14 de julio de 1790. En octubre de 1793 Luís XVI fue guillotinado.

Conclusión

Junto a Arquímedes y Newton, Gauss es sin duda uno de los tres genios de la historia de las Matematicas. Sus aportaciones en todos los campos matematicos fueron increíbles, aunque algunos de sus descubrimientos tuvieran que esperar mas de un siglo para ser valorados debidamente.

Las aportaciones de Gauss en todos los campos de la Matematica son inestimables: Teoría de números, Astronomía, Magnetismo, Geometría, Analisis. Cualquier gran descubrimiento matematico a lo largo de este siglo encuentra detras la alargada sombra de Gauss. Sólo en Francia otra figura es capaz de hacerle sombra, Cauchy, dando paso, o mejor obstaculizando, a dos jóvenes genios: Abel y Galois.

Personal:

Me pareció muy bueno poder realizar este trabajo. Primero había investigado sobre Anaximandro, pero al encontrar tanta información diferente se me hizo muy complicado entender bien lo que él había hecho y no sabía muy bien en que fuente confiar. Por eso, decidí cambiar de científico, y me encaminé en Gauss que al final de todo me pareció muy interesante conocer mas de su vida y como comenzó todo.

Anexos










Calculo de la Órbita de Ceres.



La tumba de Gauss.

Bibliografía

• Wikipedia
• Encarta 2007
• www.portalplanetasedna.com.ar
• Gran Espasa Ilustrado 1999
• Enciclopedia : “Lo se todo”