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Gauß, Carl Friedrich

 
     
  deutscher Mathematiker, Physiker und Astronom, geboren 30.4.1777 Braunschweig, verstorben 23.2.1855 Göttingen; Sohn eines armen Handwerkers, befaßte sich bereits in seiner Kindheit mit mathematischen Problemen; besuchte dank eines Stipendiums des damaligen Herzogs von Braunschweig 1792–95 das Collegium Carolinum in Braunschweig (Vorläufer der heutigen TH) und studierte 1795–98 an der Universität in Göttingen; 1807–55 Professor für Astronomie in Göttingen und Direktor der dortigen, nach seinen Plänen gebauten Sternwarte. Gauß gilt als einer der größten Mathematiker aller Zeiten, der schon zu Lebzeiten als »Princeps mathematicorum« und von seinem Zeitgenossen P.S. de s Laplace als »größter Mathematiker Europas« bezeichnet wurde, aber auch bedeutende Beiträge zur Physik und Geodäsie lieferte. Er präsentierte in seiner Dissertation (1799), aufgrund deren er nach nur dreijährigem Studium an der Universität Göttingen ohne Examen zum Doktor promovierte, den ersten Beweis für den Fundamentalsatz der Algebra; 1801 erschien sein Buch »Disquisitiones arithmeticae« (deutsch »Untersuchungen über höhere Arithmetik«), in dem er die Grundlagen der modernen Zahlentheorie legte (nach ihm benannt sind unter anderem die Gauß-Klammerfunktion und die Gaußsche Zahlenebene); 1801entwickelte er ein Verfahren zur astronomischen Bahnbestimmung aus drei vollständigen Positionsbestimmungen (dargestellt in seinem 1809 erschienenen, grundlegenden Werk der rechnenden Astronomie, »Theoria motus corporum coelestium in sectionibus conibus solem ambientum«, deutsch »Theorie der Bewegungen der in Kegelschnitten sich um die Sonne bewegenden Himmelskörper«), und wandte dieses zum ersten Mal auf den gerade entdeckten Planetoiden Ceres an (der nur kurze Zeit beobachtet werden konnte und ohne seine Berechnung verlorengegangen wäre), worauf dieser von F.X. von d Zach an der von Gauß vorausberechneten Position wiedergefunden werden konnte; außerdem führte er in die Astronomie die unabhängig von A.-M. Legendre entwickelte »Methode der kleinsten Quadrate« ein, welche den Einfluß der unvermeidlichen Beobachtungs-Ungenauigkeiten bei rechnerischer Auswertung der Beobachtungen möglichst klein zu halten erlaubt (Ausgleichungsrechnung); von großer Bedeutung für die Fehlerrechnung ist das von ihm angegebene n Gaußsche Fehlerverteilungsgesetz; ferner Arbeiten über elliptische Funktionen, zur Theorie der unendlichen Reihen, zur absoluten Geometrie (gab erste Hinweise auf die nichteuklidische Geometrie) und Differentialgeometrie, insbesondere Flächentheorie (»Disquisitiones generales circa superficies curvas«, 1828; deutsch »Allgemeine Untersuchungen über gekrümmte Flächen«). Gauß verbesserte ab 1816 im Zuge von Gradmessungen (unter anderem 1821–24 Vermessung des Königreichs Hannover) die Methoden der Geodäsie (»Untersuchungen über Gegenstände der höheren Geodäsie«, 1844 und 1847), erfand in diesem Zusammenhang das Heliotrop (mit Spiegeln arbeitendes Gerät zur Sichtbarmachung von Zielpunkten bei geodätischen Messungen) und arbeitete über Kartenprojektionen (Gaußsche Koordinaten). Er erfand das Bifilar-Magnetometer und führte 1832 mit W.E. . Weber die ersten Untersuchungen über die Intensität des Erdmagnetfeldes durch ( Humboldt); er begründete in diesem Zusammenhang das immer unentbehrlicher gewordene absolute physikalische Maßsystem (Gaußsches Maßsystem), welches in Zusammenarbeit mit Weber für alle elektrischen und magnetischen Größen eingeführt wurde; er erstellte zusammen mit Weber in Göttingen (1833) die erste Anlage eines elektromagnetischen Telegraphen und gründete mit Weber den »Göttinger Magnetischen Verein«, der ab 1837 das weltweit gewonnene Beobachtungsmaterial über Erdmagnetismus veröffentlichte; auch formulierte er 1838 eine phänomenologische Theorie des Erdmagnetismus, die im wesentlichen auch heute noch gültig ist, und entwickelte die Potentialtheorie in Anlehnung an Laplace weiter (1839 Formulierung desquadratischen Abstandsgesetzes für Anziehungs- und Abstoßungskräfte); außerdem Arbeiten zur Mechanik (formulierte das Gaußsche Prinzip des kleinsten Zwangs, ein Extremalprinzip der klassischen Mechanik, forschte über Kapillarität und stellte 1830 die Grundlagen einer Theorie über die Gestalt von Flüssigkeiten im Zustand des Gleichgewichts auf), geometrischen Optik (»Dioptrische Untersuchungen«, 1841) und Abbildungstheorie (Gaußsche Abbildung, Gaußsche Gleichung). Nach ihm sind zahlreiche weitere Begriffe aus Physik und Mathematik benannt, so die Einheit der magnetischen Flußdichte, das Gauß, der bei den galvanomagnetischen Effekten beobachtete Gauß-Effekt, die Gauß-Epoche (paläomagnetische Epoche vor etwa 3,3–2,4 Millionen Jahren), die Gaußsche Methode zur Bestimmung der Horizontalintensität des Erdmagnetfelds, das Gaußsche Eliminationsverfahren (Gaußscher Algorithmus) zur Berechnung der Lösung eines linearen Gleichungssystems, die Gaußsche Differentialgleichung (hypergeometrische Differentialgleichung) und der Gaußsche Integralsatz (zur Umwandlung von Oberflächenintegralen in Volumenintegrale); auch mehrere Forschungsschiffe (unter anderem das der ersten deutschen Antarktisexpedition; f Drygalski) tragen seinen Namen.¤ Gauß, Carl Friedrich  
 

 

 

 
 
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