/ domingo 12 de julio de 2020

El Universo de Maxwell | Carl Gauss

Una mañana de primavera de 1784 en la escuela primaria de Brunswick, Alemania (en ese tiempo parte del Sacro Imperio Romano Germánico) el barullo reinante en el salón de clases le resultó insoportable al profesor J.G. Bütner. Por lo tanto, para mantener ocupados a sus alumnos les pidió que calcularan la suma de todos los números del 1 al 100. Para su sorpresa, apenas unos minutos después, un niño llamado Carl Gauss se acercó a su escritorio para entregarle la solución.

Mayor fue el asombro del profesor cuando comprobó que el resultado era correcto; el niño le explicó que, en lugar de sumar uno a uno todos los números, se dio cuenta de que en ese grupo de números –del uno al cien– existían parejas de números que suman 101, como 1 más 100, 2 más 99, 3 más 98, etc., hasta llegar a 50 más 51. Por lo tanto, se tienen cincuenta pares de sumas que dan 101, así que el resultado es 50 por 101, igual a 5050.

Este niño había dado muestra de su don desde los 3 años, cuando –sin que nadie le hubiera enseñado matemáticas– corrigió unas cuentas que realizaba su padre para pagarles el sueldo a unos trabajadores. Además, a esa edad ya había aprendido a leer por su cuenta, e incluso a contar antes que a leer.

Carl Friedrich Gauss nació el 30 de abril de 1777, en Brunswick, en el seno de una familia pobre. Su padre, Gebhard Gauss, había trabajado como jardinero, obrero y capataz. Su madre, Dorothea Benze, era la segunda esposa del señor Gebhard. A insistencia de su madre, Gauss ingresa a la escuela primaria a los siete años, y sorprende a su profesor Bütner con su capacidad mental extraordinaria para las matemáticas.

Antes de cumplir diez años, Gauss ya había desarrollado dos métodos para calcular las raíces cuadradas de hasta cincuenta cifras decimales. Además, siendo un niño leyó tablas logarítmicas y encontró errores en las cifras decimales. A pesar de la resistencia de su padre para que continuara con sus estudios, a los once años ingresa en el gymnasium (equivalente a la secundaria).

LOS ESTUDIOS

Gauss destacó tanto en la escuela, que su fama llegó a oídos de Karl Wilhelm Ferdinand, duque de Brunswick, quien lo recibe en una audiencia. Queda tan impresionado por la capacidad del jovencito, que se compromete a financiar sus estudios.

En 1792 ingresa al Colegium Carolinum (de nivel bachillerato) en donde estudia lenguas clásicas, literatura, filosofía y matemáticas superiores. Cuando termina su preparación, ya había desarrollado un nivel en matemáticas similar a un graduado de la universidad. A su paso por el Colegium leyó los Principia Mathematica de Isaac Newton, el Ars Conjectandi de Jackob Bernoulli, entre otras grandes obras. Además, aquí inicia algunas de sus investigaciones matemáticas.

Posteriormente, decide ingresar a la Universidad de Gotinga (se decidió por ésta, aunque se ubicaba a cien kilómetros de Brunswick, por su maravillosa biblioteca con una colección única de libros de matemáticas). Sin embargo, en esa época se inclinaba más por el estudio de la filología, ya que no lo convencían las clases de matemáticas que le impartían en la universidad.

LOS DESARROLLOS

En 1796, unos días antes de cumplir 19 años, Gauss demostró que era posible construir, mediante regla y compás, un polígono de 17 lados (una contribución que había esperado por más de 2 mil años). Es en este año cuando se decide a continuar con sus investigaciones en matemáticas, y dejar de lado las humanidades. En 1799 presenta su tesis doctoral en la que comprueba el teorema fundamental del álgebra.

En 1801 publica su obra magna “Disquisitiones Arithmeticae” (Disquisiciones aritméticas) en la que establece a la teoría de números como una rama muy importante dentro de las matemáticas. En ese año el duque de Brunswick aumentó el monto del apoyo otorgado a Gauss, por lo que éste busca la forma de corresponder, y se interesa en otras áreas de la ciencia.

El astrónomo italiano Giuseppe Piazzi había observado durante varios días lo que se pensó era un nuevo planeta. Sin embargo, cayó enfermo y cuando regresó a sus investigaciones el supuesto planeta ya no estaba. Cuando fracasa en el cálculo de su trayectoria le envía los datos a un joven matemático de 24 años –Gauss–, quien realiza los cálculos correspondientes para que, a finales de 1801, los astrónomos encontraran lo que se descubrió era un asteroide (bautizado como Ceres), en el lugar predicho por él.

Este hecho le dio una fama internacional, no sólo como matemático, sino como astrónomo; incluso la Academia de Ciencias de San Petersbursgo, Rusia, lo eligió miembro honorario. Con tan solo 25 años es nombrado miembro de la Real Sociedad de Ciencias de Gotinga. En 1807 es nombrado profesor de la Universidad de Gotinga y director de su observatorio astronómico (el cual se inaugurará hasta 1816). Gauss realizó contribuciones en diversas áreas de la ciencia, como la geodesia, la estadística y el electromagnetismo.

VIDA PERSONAL

En 1805, debido a que su situación económica había mejorado considerablemente, Gauss decide casarse, después de un año de cortejo, con Johanna Osthoff. Su primer hijo, llamado Joseph, nació en 1806, y en 1808 nacería la niña, bautizada como Wilhelmina. Desgraciadamente, el matrimonio duró muy poco, ya que la joven esposa falleció en 1809, después de dar a luz a su tercer hijo (quien desgraciadamente, sólo sobreviviría cinco meses).

Un año después de quedar viudo, Gauss contrajo matrimonio nuevamente con quien había sido la mejor amiga de su primera esposa, Minna Waldeck, con quien tendrá tres hijos más. Desgraciadamente, ella cae enferma de tuberculosis, y posteriormente de neurosis histérica, que causaría infelicidad al matrimonio hasta su muerte, en 1831.

EL LEGADO

Gauss continuó con sus contribuciones matemáticas hasta el final de su vida, además de que fue profesor de otros matemáticos destacados. De acuerdo a sus amigos, era una persona muy sencilla que necesitaba pocas cosas para ser feliz y realizar sus investigaciones.

Cuando tenía 77 años sufre un grave accidente en el coche de caballos en que viajaba. Su deteriorada salud resiste hasta el 23 de febrero de 1855, día en que Carl Friedrich Gauss fallece mientras dormía plácidamente. Queda aquí el reconocimiento para quien dejó como legado una de las obras matemáticas más grandiosas de la historia.

rodolfoechavarria@eluniversodemaxwell.com

El astrónomo italiano Giuseppe Piazzi había observado durante varios días lo que se pensó era un nuevo planeta

Una mañana de primavera de 1784 en la escuela primaria de Brunswick, Alemania (en ese tiempo parte del Sacro Imperio Romano Germánico) el barullo reinante en el salón de clases le resultó insoportable al profesor J.G. Bütner. Por lo tanto, para mantener ocupados a sus alumnos les pidió que calcularan la suma de todos los números del 1 al 100. Para su sorpresa, apenas unos minutos después, un niño llamado Carl Gauss se acercó a su escritorio para entregarle la solución.

Mayor fue el asombro del profesor cuando comprobó que el resultado era correcto; el niño le explicó que, en lugar de sumar uno a uno todos los números, se dio cuenta de que en ese grupo de números –del uno al cien– existían parejas de números que suman 101, como 1 más 100, 2 más 99, 3 más 98, etc., hasta llegar a 50 más 51. Por lo tanto, se tienen cincuenta pares de sumas que dan 101, así que el resultado es 50 por 101, igual a 5050.

Este niño había dado muestra de su don desde los 3 años, cuando –sin que nadie le hubiera enseñado matemáticas– corrigió unas cuentas que realizaba su padre para pagarles el sueldo a unos trabajadores. Además, a esa edad ya había aprendido a leer por su cuenta, e incluso a contar antes que a leer.

Carl Friedrich Gauss nació el 30 de abril de 1777, en Brunswick, en el seno de una familia pobre. Su padre, Gebhard Gauss, había trabajado como jardinero, obrero y capataz. Su madre, Dorothea Benze, era la segunda esposa del señor Gebhard. A insistencia de su madre, Gauss ingresa a la escuela primaria a los siete años, y sorprende a su profesor Bütner con su capacidad mental extraordinaria para las matemáticas.

Antes de cumplir diez años, Gauss ya había desarrollado dos métodos para calcular las raíces cuadradas de hasta cincuenta cifras decimales. Además, siendo un niño leyó tablas logarítmicas y encontró errores en las cifras decimales. A pesar de la resistencia de su padre para que continuara con sus estudios, a los once años ingresa en el gymnasium (equivalente a la secundaria).

LOS ESTUDIOS

Gauss destacó tanto en la escuela, que su fama llegó a oídos de Karl Wilhelm Ferdinand, duque de Brunswick, quien lo recibe en una audiencia. Queda tan impresionado por la capacidad del jovencito, que se compromete a financiar sus estudios.

En 1792 ingresa al Colegium Carolinum (de nivel bachillerato) en donde estudia lenguas clásicas, literatura, filosofía y matemáticas superiores. Cuando termina su preparación, ya había desarrollado un nivel en matemáticas similar a un graduado de la universidad. A su paso por el Colegium leyó los Principia Mathematica de Isaac Newton, el Ars Conjectandi de Jackob Bernoulli, entre otras grandes obras. Además, aquí inicia algunas de sus investigaciones matemáticas.

Posteriormente, decide ingresar a la Universidad de Gotinga (se decidió por ésta, aunque se ubicaba a cien kilómetros de Brunswick, por su maravillosa biblioteca con una colección única de libros de matemáticas). Sin embargo, en esa época se inclinaba más por el estudio de la filología, ya que no lo convencían las clases de matemáticas que le impartían en la universidad.

LOS DESARROLLOS

En 1796, unos días antes de cumplir 19 años, Gauss demostró que era posible construir, mediante regla y compás, un polígono de 17 lados (una contribución que había esperado por más de 2 mil años). Es en este año cuando se decide a continuar con sus investigaciones en matemáticas, y dejar de lado las humanidades. En 1799 presenta su tesis doctoral en la que comprueba el teorema fundamental del álgebra.

En 1801 publica su obra magna “Disquisitiones Arithmeticae” (Disquisiciones aritméticas) en la que establece a la teoría de números como una rama muy importante dentro de las matemáticas. En ese año el duque de Brunswick aumentó el monto del apoyo otorgado a Gauss, por lo que éste busca la forma de corresponder, y se interesa en otras áreas de la ciencia.

El astrónomo italiano Giuseppe Piazzi había observado durante varios días lo que se pensó era un nuevo planeta. Sin embargo, cayó enfermo y cuando regresó a sus investigaciones el supuesto planeta ya no estaba. Cuando fracasa en el cálculo de su trayectoria le envía los datos a un joven matemático de 24 años –Gauss–, quien realiza los cálculos correspondientes para que, a finales de 1801, los astrónomos encontraran lo que se descubrió era un asteroide (bautizado como Ceres), en el lugar predicho por él.

Este hecho le dio una fama internacional, no sólo como matemático, sino como astrónomo; incluso la Academia de Ciencias de San Petersbursgo, Rusia, lo eligió miembro honorario. Con tan solo 25 años es nombrado miembro de la Real Sociedad de Ciencias de Gotinga. En 1807 es nombrado profesor de la Universidad de Gotinga y director de su observatorio astronómico (el cual se inaugurará hasta 1816). Gauss realizó contribuciones en diversas áreas de la ciencia, como la geodesia, la estadística y el electromagnetismo.

VIDA PERSONAL

En 1805, debido a que su situación económica había mejorado considerablemente, Gauss decide casarse, después de un año de cortejo, con Johanna Osthoff. Su primer hijo, llamado Joseph, nació en 1806, y en 1808 nacería la niña, bautizada como Wilhelmina. Desgraciadamente, el matrimonio duró muy poco, ya que la joven esposa falleció en 1809, después de dar a luz a su tercer hijo (quien desgraciadamente, sólo sobreviviría cinco meses).

Un año después de quedar viudo, Gauss contrajo matrimonio nuevamente con quien había sido la mejor amiga de su primera esposa, Minna Waldeck, con quien tendrá tres hijos más. Desgraciadamente, ella cae enferma de tuberculosis, y posteriormente de neurosis histérica, que causaría infelicidad al matrimonio hasta su muerte, en 1831.

EL LEGADO

Gauss continuó con sus contribuciones matemáticas hasta el final de su vida, además de que fue profesor de otros matemáticos destacados. De acuerdo a sus amigos, era una persona muy sencilla que necesitaba pocas cosas para ser feliz y realizar sus investigaciones.

Cuando tenía 77 años sufre un grave accidente en el coche de caballos en que viajaba. Su deteriorada salud resiste hasta el 23 de febrero de 1855, día en que Carl Friedrich Gauss fallece mientras dormía plácidamente. Queda aquí el reconocimiento para quien dejó como legado una de las obras matemáticas más grandiosas de la historia.

rodolfoechavarria@eluniversodemaxwell.com

El astrónomo italiano Giuseppe Piazzi había observado durante varios días lo que se pensó era un nuevo planeta