יוהאן קרל פרידריך גאוס - נסיך המתמטיקאים

הדודל היומי של גוגל מוקדש היום (שני) ליום הולדתו ה-241 של יוהאן קרל פרידריך גאוס (Johann Carl Friedrich Gauss), היה מתמטיקאי,פיזיקאי ואסטרונום גרמני, מגדולי המדענים של כל הזמנים. גאוס תרם רבות להתפתחות תורת החשמל (חוק גאוס למציאת השדה החשמלי של מערך מטענים) תורת הכבידה, המגנטיות, אסטרונומיה, אופטיקה (נוסחת העדשות של גאוס) ועוד.

כשהוא מכונה לעתים קרובות בספרות המתמטית בכינוי "נסיך המתמטיקאים", או "גדול המתמטיקאים מאז ימי קדם", לגאוס הייתה השפעה יוצאת דופן בתחומים רבים של מתמטיקה ומדע, והוא זכור כאחד המתמטיקאים החשובים והמשפיעים ביותר בהיסטוריה ומוזכר בנשימה אחת יחד עם ארכימדס וניוטון.

עוד דודלים של גוגל
אוסקר פישינגר זכה לגוגל דודל אינטראקטיבי פסיכדלי במיוחד
הגוגל דודל החדש: מחווה לממציא הסינתיסייזר רוברט מוג

נטען כי כבר בגיל 3 ניכרה בו הגאונות המתמטית כאשר אביו עסק בהכנת גיליון שכר למספר עובדים ולאחר זמן רב של חישובים גילה גאוס הקטן טעות חישוב בן רגע. דבר נוסף הוא יכולתו המדהימה ללמוד שפות זרות, נאמר כי כבר בגיל 4 ידע גאוס 3 שפות על בוריין. סיפור אחר, ככה"נ הידוע ביותר, התרחש בין כותלי בית הספר בו למד בגיל 7. התלמידים בכיתה עוררו המולה וקיבלו כעונש לחשב את סכום המספרים מ-1 ועד 100. באותה העת חישוב שכזה היה אורך דקות ארוכות לאדם מבוגר ממוצע, ואילו גאוס הצליח לפתור זאת לאחר מספר שניות ומבלי לשים לב "המציא" ענף חדש במתמטיקה.

ב-1717 גאוס‏ התחיל‏ את‏ לימודיו‏ בקולג', ‏שם‏ גילה‏ מחדש‏ והוכיח‏ בעצמו משפטים‏ אחדים‏ בתורת ‏המספרים,‏ באופן‏ בלתי‏ תלוי בכך‏ שכבר‏ הוכחו‏ קודם. בשנת‏ 1796 הוא‏ הוכיח‏ את אפשרות‏ הבנייה ‏של ‏מצולע‏ משוכלל‏ בן 17צלעות באמצעות‏ מחוגה ‏וסרגל (ללא ‏שנתות)בלבד. גאוס ‏הפך במהרה‏ למתמטיקאי‏ מפורסם ‏מאחר‏ ובעיה‏ זו ‏הוצגה על ‏ידי ‏מתמטיקאים ‏ביוון ‏העתיקה,‏ ולא‏ נפתרה‏ במשך כאלפיים ‏שנה. ‏בעקבות‏ הצלחה‏ זו‏ בחר‏ גאוס במתמטיקה ‏כמפעל ‏חייו.‏עבודת‏ הדוקטורט ‏של גאוס‏ הוקדשה‏ למשפט‏ היסודי‏ של ‏האלגברה,‏ לפיו ‏לכל פולינום ‏עם‏ מקדמים‏ מרוכבים ‏יש‏ לפחות ‏שורש ‏מרוכב אחד.‏ גאוס ‏לא ‏היה ‏הראשון‏ שהציג ‏את‏ המשפט,‏ אבל הוא‏ היה ‏הראשון ‏שנתן‏ לו‏ הוכחה‏ שלמה.‏ הוא המשיך לשכלל ‏את ‏הוכחת ‏המשפט ‏במשך‏ חייו, ובדרך‏ זו ‏שכלל את ‏מושג‏ המספר‏ המרוכב.‏

ב-1801 גאוס פרסם את יצירת המופת הגדולה ביותר שלו: "מחקרים אריתמטיים" (Disquisitiones Arithmeticae) שאת כתיבתה השלים עוד ב-1798, אך החליט לפרסמה רק 3 שנים מאוחר יותר. יצירה זו כללה תיאור מחדש של תוצאות קודמות של מתמטיקאים שעסקו בתורה זו, באמצעות חשבון מודולרי, המשפט היסודי של האריתמטיקה, ומספר רעיונות נוספים כגון האינדקס. כמו כן סיפק הוכחה של משפט ההדדיות הריבועית, ויצר תאוריה חדשה של שאריות ריבועיות, תורת התבניות הריבועית, ותאוריה של בנייה בסרגל ומחוגה. ביצירה זו הניח את היסודות לאלגברה לינארית כאשר הגדיר מושגים רבים בתחום זה, ותיאר את רעיון השקילות בין משוואות והמציא את המושג מטריצה. שיטת דירוג מטריצות ידועה גם כשיטת הלכסון של גאוס עד היום (ראו גם: דטרמיננטה, אלימינציית גאוס-ג'ורדן, שדה המספרים המרוכבים).

ב-1831 פצח גאוס בשיתוף פעולה עם הפיזיקאי וילהלם ובר. שיתוף פעולה זה היה פורה ביותר והוביל לידע חדש בתאוריה של חשמל ומגנטיות, כגון יצוג של יחידה מגנטית במונחים של מסה, אורך וזמן וכן גילוי חוקי קירכהוף. גאוס עצמו ניסח את חוק גאוס באלקטרוסטטיקה (שמהווה מקרה פרטי של משפט גאוס באנליזה וקטורית), אחד החוקים הבסיסיים והחשובים ביותר בתחום זה. ב-1833, תיכננו גאוס ו-ובר את הטלגרף האלקטרומגנטי הראשון, שקישר בין מצפה הכוכבים אל מכון הפיזיקה בתוך אוניברסיטת גנטיגן. כמו כן פיקח גאוס על בנייתו של מתקן מגנטי במצפה הכוכבים ויחד עם ובר יסד את magnetischer Verein (המועדון המגנטי) אשר תמך במדידות של השדה המגנטי של כדור הארץ באזורים שונים. כחלק מניסוי זה פיתח גאוס שיטה למדידת העוצמה האופקית של שדה מגנטי, שיטה אשר נעשה בה שימוש רב במחצית השנייה של המאה ה-20 והיוותה למעשה את התאוריה המתמטית להפרדה בין המקור הפנימי (הגלעין והקרום) והחיצוני (מגנטוספירה) של השדה המגנטי של כדור הארץ.
גאוס הגיע למסקנות חשובות נוספות בחקר השדה המגנטי של כדור הארץ, והמציא את המגנטומטר הראשון. באמצעות המגנטומטר שהמציא מדד ב-1835 את עוצמת השדה המגנטי של כדור הארץ, ובכך נרשם בדפי ההיסטוריה כאדם הראשון שמדד את עוצמת השדה המגנטי של כדור הארץ.

גאוס נפטר בשנת 1855 (כחודשיים לפני יום הולדתו ה-78), בגטינגן, שם אף נקבר. מוחו של גאוס לא נקבר עימו אלא נמסר למחקר מדעי; נמצא כי משקלו 1,492 גרם ושטחו הצ?ר?ב??ר?ל?י 219,588 סמ"ר. נמצאה גם רמת פיתולים גבוהה במיוחד, ממצא אשר בתחילת המאה ה-20 הוצע כהסבר לגאונות שלו.

לאחר מותו של גאוס נמצא בביתו יומן, שלימים הפך לאחד המסמכים החשובים בהיסטוריה של המתמטיקה. ביומן זה, אותו ניהל בין השנים 1796 ו-1814, רשם גאוס את תגליותיו בצורה מדויקת כשהוא מקפיד לרשום את תאריך הגילוי וההוכחה של כל אחת מהן. רובן נותרו לא מפורסמות. נמצא כי היומן מכיל 146 תוצאות, אשר חלק מהן התגלו והוכחו על ידי מתמטיקאים אחרים שנים רבות לאחר מכן, למשל משפט אינטגרל קושי, אשר נוסח על ידי גאוס בטרם התגלה על ידי קושי ונקרא על שמו, וכן גילוי הקווטרניונים בטרם גילה אותם ויליאם רואן המילטון.