كارل فريدريك غوص CARL FREDERICH GAUSS

كارل فريدريك غوص


CARL FREDERICH GAUSS


مقدمة:
غوس كارل فريديريك (1777-1855)ريـاضي، فيزيائي، فلكي، ألماني لقب بأمير الرياضيين، وقد أسهم في أساسيات العديد من العلوم الدقيقة والتطبيقية.

حياته:
ولد جوان كـارل فريديريك غـوس يوم 30أفريل 1777 في"برا نسويك"(ألمانيا حاليا)في أسرة عادية مقربة من الدوق دخل إلى المدرسة الابتدائية وعمره سبع سنوات وكان ذكيا جدا إذ لاحظ معلمه هذا الذكـاء مباشرة خاصة عندما قام بجمع الأعداد الصحيحة من1إلى100 بسرعة، حيث حدد أن المجموع يتكون من50 زوج كل زوج مجموعه يساوي101.

أكمل غوس تعلمه في"غيمنيزيوم" بمساعدة معلمه وكان ذلك سنة 1788 وقد تعلم الألمانية واللاتينية ومعظم اللغات القديمة، وحصل على منحة من طرف دوق برانسويك "ولفونباتل" وذلك ليدخل ملحقة برانسويك كارولينيوم في1792، فترك اللغات واتجه إلى الرياضيات ثم التحق غوس بجامعة "غوتينجن" سنة 1795 ، و لكنه غادر منها سنة 1798 بدون شهادات وذلك لمضايقة بعض الأساتذة والطلاب .

عاد غوس إلى برانسويك وقد حصل على مكانة اجتماعية هامة سنة1799وتواصلت منحة الدوق التي شجعته على أن يقدم رسالة الدكـتوراء في جامعة "هالمستد" التابعة لبرانسويك وكان موضوع الرسالـة هو:مناقشة النظريات الأساسية في الجبر. وبفضل المنح التي كان يأخذها غوس من دوق برانسويك لم يكن محتاجا إلى العمل لذلك كرس نفسه للبحث في مختلف العلوم، ونشر في تلك الفترة العديد من الكتب والمقالات وفي صيف 1801 بدأ اهتمام غوس بالجانب الفلـكي، حيث اكتشف الفلـكي الإيطالي "جيسوب بايزي" (1746-1826) كوكب سيريز، والـتقى غوس به وتبادلا الآراء حول هذا المذنب، إذ استطاع غوس أن يحدد مساره بسرعة فائقة بفضل قدرته الرائعة في الحساب وحقق نجاحا باهرا، ونشر غوس كتابا حوله.

عاد غوس إلى برانسويك وتزوج ب:"جوانا أوستوف "في 9 أكتوبر 1805 وعاش حيـاة أسرية سعيدة، إلا أن المحسن له - دوق برانسويك- قُتل في الحرب دفاعا عن جيش بروسيا، فرحل غوس من برانسويك سنة 1807، وشغل وظيفة مدير الرقابة في جامعة"غوتنجن".

وفي سنة 1808 مات أبوه، وبعد سنة ماتت زوجته"جوانا" وهي تلد مولودهما الثاني الذي مات هو الآخر بعد أيام، حزن غوس كثيرا لذلك، لكنه سرعان ما نسي وتزوج مرة أخرى بـ:"مينا" إحدى صديقات "جوانا" وأنجب معها ثلاثة أطفال.

ثم نشر غوس أهم إنجازاته وهذا الذي زاده شهرة وكـان الكتاب يتكون من مجلدين الأول في الرياضيات والثاني في الفلك، ثم نشر عدة مقالات في الفلك في مختلف المجلات الألمانية، لكنها توقفت سنة1817وسببت له مشاكل خاصة فيما يخص نظرية سوبرنوفا.

قضى غوس سنة1816في الملاحظة والتدقيق في أعماله السابقة، إذ قام بتنقيح العديد من الطبعات بالإضافة إلى نشره لكتب جديدة في الهندسة والاحتمالات.

وفي سنة 1820بدأ اهتمام غوس بالجيوديسي وهو علم من علوم الأرض يدرس شكل الأرض وأبعادها وشدة حقل الجاذبية فيها، وقد عـمل في هذا المجال مدة طويلة، وطور هذا العلم واخترع الهيليوتروب-رقيب الشمس-وهو جهاز يعمل بعكس أشعةالشمس باستعمال مخطط مُكون من مرآة ومجهر صغير،وقد كان هذا الاختراع بمثابة قفزة كبيرة في علم الجيوديسي.

في 1822 فاز غوس بجائزة جـامعة كوبنهاغن لنظريات الجاذبية والتي نشرها على شكل مقالات سنة 1825. أما المرحلة الممتدة بين 1817و1832 كانت محنة لغوس حيث مرضت أمه سنة 1817 بمرض خطير توفيت بسببه سنة 1839، ثم عرض على غوس أن يشارك في مؤتمر بجامعة برلين، وكانت زوجته متحـمسة للسفر على خلاف غوس الذي أراد البقاء في "غوتينجن" لكن "مينا" توفيت سنة 1831بعد مرض طويل.

بدأ غوس العمل في الفيزياء في سنة 1831، حيث التقى بالأستاذ الفيزيائي "ويليام وابر" الذي جاء إلى الجامـعة ليعمل كأستاذ مستخلف، وقد كان غوس يعرفه منذ سنة 1828 ويؤيد آراءه، استفاد غوس كـثيرا من وابر حيث نشر كتابـا في الفيزياء نال أهمية كبيرة في تلك الفترة
وفي سنة 1832 بدأ غوس وَويليام البـحث في نظرية المغناطيس الأرضي بعد محاولة ألكسندر هالمبوث، وأثناء ذلك توصلا إلى التلغراف الذي بإمكانه أن يبعث رسائل على مسافة 1500م (5000قدم).

في سنة 1837 اضطر ويليام إلى مغادرة "غوتينجن" بسبب تورطه في جدال سياسي، ومن تلك الفترة نقص نشاط غوس، حيث قضى الفترة الممتدة بين 1845 و1851 في تجديد معلومات جامعة "غوتينجن" وزيادة رصيدها العلمي ، هذا الذي مكنه من القيام بتجارب عملية في الشؤون المالية. وفي سنة1854دُعي إلى حضور افتتاح السكة الحديدية الرابطة بين هانوفر وغوتينجن وبالفعل حضر وكـان ذلك الحفل آخر نزهة له، إذ تدهورت صـحته تدريجيا، ومات كارل فريديريك غوس صباح يوم 23 فيفري 1855..

أعماله:

1-في الرياضيات:

لقد عمل غوس في معظم مجالات الرياضيات: المتتاليات، الهندسة ،الاحتمالات ،الجبر، نظريات الأعداد،...وغيرها.

في مجال الاحتمالات نجد أن اسمه يتصل بالقانون العادي والذي يسمى أيضا بقانون :

لابلاس-غوس.

شارك في الهندسة بصفة كبيرة، ففي سنة 1799وجد حلا لمشكلة إنشاء مجسم منتظم يحتوي على 17 وجه، بالمسطرة والمدور، وبين أن إنشاء مجسم منتظم يحمل عدد فردي من الأوجـه ليس مستحـيلا بالنسبة للأعـداد:5، 17، 257، 6553، أو أحـد مضاعفاتها.ومن جهة أخـرى اهتم بالدوال الهندسية والتفاضلـيات الهندسية وهندسة المساحات المنحنية وحقـق أهم إنجازاته في ذلك وهو انحنـاء غوس على شكل الجرس la courbe de repartition en cloche والذي كـان له دور كبير في توزيع الاحتمالات، اهتم أيضا بالهندسة الاقليدسية وأثبت عدم وجـودها حيث برهن على بديهية التوازن.

أما في الجبر فكـانت له نظرية أن عدد الجذور لكثير حدود حقيقي يساوي درجته وكثير الحدود المركب يقبل على الأقل جذرا واحدًا عندما ينعدم،ونظريات أخرىكثيرة في الأعداد الأولـية والقواسم وطرق الوصول إلى الجـذر التربيعي والبرهان بالتراجع وغيرها من تفرعات الرياضيات.

كما ساهم أيضا في قسط كبير من المتتاليات، والإحصاء الرياضي الدقيق وتوصل إلى المتوسط الحسابي الهندسي:Gauss AGM .

نشر العديد من الكتب في الرياضيات أهمها:

- كتاب "البحث الحسابي" في صيف 1801 ويحتوي هذا الكتاب على سبعة أجزاء

- كتاب مكون من مجلدين ناقش مختلف المعـادلات التفـاضلية وأجزاء المخروط والمسارات البيضوية، نُشر هذا الكتاب سنة1808.

-الكثير من المقالات، ومن أهم مواضيعها: الدوال الهندسية، قواعد دقيقة للملاحظة، الإحصاء الرياضي الدقيق، مناقشات عامة للمنحنيات.

2-في الفَــــــــــــــــلك:
بدأ اهتمام غوس بالفلك سنة 1801،وتوصل إلى تقدير مسار مذنب"سيريس"، والذي اُكتشف من قبل،وقد حسب غوس هذا المسار بمساعدة طريقة التقريب والتربيع، ونشر كتابا حوله، وكتبا أخرى تناولت كيفية تقدير المسارات، المسار المتجانس لسوبرنوفا...

3-في الفــــــيزياء:
أهم أعمال غوس في الفيزياء كانت حول المغناطيس، حيث لاحظ خطوط المغناطيس لأول مرة سنة 1832 ، وتوصل إلى نـظرية المغناطيس العامة سنة 1839 ، ونظريات الروابط المغناطيسية سنة 1840. ثم قام بتـحديد موقع القطب المغناطيسي الجنوبي في الكرة الأرضية وذلك باستعمال معادلة لابلاس وقدرته في الحساب كما قام ببناء مرصد جديد للمغناطيس يلاحظ خطوط الحقل، وعين جميع المعادن الممغنطة سنة1833.لذلك تسمى وحدة المغناطيس باسمه اليوم-الغوس-...

اهتم غوس أيضا بدراسة الجاذبية وعـلم البصريات بقدر قليل . ونشر بعض الكتب حول ذلك والعديد من المقالات.

4-علوم أخرى:
عمل غوس في الجيوديسي وطور الكثير منه باختراعه للهليوتروب، بالإضافة إلى عمله في التخطيط والمسح في ألمانيا، وعمله في ميدان الاتصالات باختراعه للهيليوتروب...