วันจันทร์ที่ 18 สิงหาคม พ.ศ. 2557

นักคณิตศาสตร์ที่สำคัญของโลก

         โยฮันน์ คาร์ล ฟรีดรีช เกาส์ (Johann Carl Friederich) 


นักคณิตศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ที่สุด หนึ่งใน 3 ของโลก คือ โยฮันน์ คาร์ล ฟรีดริช เกาส์ โดย อีก 2 ท่าน คือ อาร์คีมีดีส อยู่ในช่วง 287-212 ก่อนคริสตศักราช และเซอร์ไอแซก นิวตัน อยู่ในช่วง ค.ศ. 1642-1727
      โยฮันน์ คาร์ล ฟรีดริช เกาส์ (Johann Carl Friederich Gauss) มีผลงานทางด้านคณิตศาสตร์ ทั้งภาคทฤษฎี และปฏิบัติมากมาย โดยคิดสูตรสมการวิธีคำนวณต่างๆ และนำชื่อของเขามาตั้งชื่อ เพื่อเป็นเกียรติอีกด้วย
      เกาส์ เกิดเมื่อวันที่ 30 เมษายน ค.ศ.1777 ที่เมืองบรันสวิก (Braunschweig)
ประเทศเยอรมนี พ่อของเขาเป็นชาวสวน และมีอาชีพเสริมเป็นช่างปูน ที่ไม่ค่อยมีปฏิภาณไหวพริบสักเท่าไร แต่โชคดีที่มีแม่เป็นคนฉลาดและเข้มแข็ง แม้จะมีการศึกษาน้อย แต่ก็เป็นผู้ที่ให้กำลังใจเขาในการศึกษาค้นคว้าหาความรู้ตลอดเวลา


      มีเรื่องเล่าถึงแววอัจฉริยะของเกาส์ว่า  สามารถนับเลขก่อนพูดได้ด้วยซ้ำไป ต่อมาปรากฏขึ้นอีกตอนอายุ 3 ขวบ ในเสาร์วันหนึ่ง เกาส์ นั่งดูพ่อคิดค่าแรงของคนงานด้วยความสนใจ
เมื่อพ่อคิดเงินค่าจ้างเสร็จ เกาส์เอ่ยเตือนพ่อว่า คิดเลขผิด พร้อมบอกจำนวนเงินที่ถูกต้องให้ด้วย แล้วพ่อก็ต้องแปลกใจ เมื่อตรวจสอบตัวเลขอีกครั้ง ตรงกับคำตอบของเกาส์
เมื่อตอนอายุ 10 ขวบ ครูคณิตศาสตร์ที่ชื่อ เจ.จี.บุทเนอร์ หลอกล่อให้นักเรียนใช้สมองสักพัก เพื่อจะได้อยู่ในความสงบ แล้วครูจะได้วิ่งไปสอนห้องอื่นๆ ได้ด้วย จึงเขียนโจทย์เลขบนกระดานดำ ให้นักเรียนทั้งห้องหาผลบวกของ 1+2+3...100 คงคิดแล้วว่าโจทย์แบบนี้ นักเรียนคงเงียบพักใหญ่ทีเดียว แต่ไม่ใช่สำหรับเกาส์ เพราะว่าพอครูเขียนโจทย์บนกระดานดำเสร็จ เกาส์ก็ถือกระดานชนวนที่มีคำตอบ ไปวางบนโต๊ะครูทันที แล้วกลับมาดูคนอื่นวุ่นวายกับการคิดเลขบนกระดานต่อไป 
เกาส์นำเลขมาบวกกันดังนี้ 1+100 = 101, 2+99=101, 3+98=101 ไปจนถึง 50+51=101 ซึ่งมีทั้งหมด 50 คู่ คำตอบ คือ 50x101= 5,050 หนึ่งชั่วโมงผ่านไป ครูกลับมา พบว่าคำตอบที่ถูกต้อง คือ คำตอบของเกาส์เพียงคนเดียว คุณครู บุทเนอร์ คนนี้ใจกว้าง เมื่อเห็นว่าเกาส์มีแววอัจฉริยะทางคณิตศาสตร์ จึงซื้อหนังสือคณิตศาสตร์ชั้นสูงเล่มหนึ่งให้เป็นของขวัญ และกล่าวว่าเกาส์มีความสามารถเกินกว่าตนเอง ไม่มีความสามารถสอนอะไรได้อีก แต่กลับมีครูผู้ช่วย ที่ชื่อว่า บาร์เดล (Johann Martin Bartels) อายุเพียง 17 ปี มาช่วยเกาส์ในการวิเคราะห์และศึกษาวิชาพีชคณิตเบื้อต้น ซึ่งกลายเป็นการปูพื้นฐานให้เกาส์สนใจคณิตศาสตร์ เมื่อเรียนสูงขึ้น
ตอนเกาส์อายุ 14 ปี เพราะบาร์เดลนี่เอง ที่ทำให้กิตติศัพท์ความเฉลียวฉลาดของเขาดังไปถึง คาร์ล วิลเลี่ยม เฟอร์ดินานด์ ซึ่งเป็นดยุคแห่งบรันสวิก จึงอุปถัมภ์ให้เขาเรียนที่
 โคโรลิเนียม คอลเลจ ในบรันสวิก จนจบชั้นมัธยม ต่อมาเมื่ออายุ 18 ปี ท่าน ดยุค ก็สนับสนุนให้เรียนต่อที่มหาวิทยาลัยเจอทิงเจน แม้ว่าจะอยากเรียนด้านภาษาศาสตร์ เพราะสนใจที่จะศึกษาภาษาโบราณในขณะนั้น แต่ในที่สุด เกาส์ก็เลือกเรียนวิชาคณิตศาสตร์ ในขณะที่เรียนมหาวิทยาลัย เกาส์พบวิธีสร้างรูป "17 เหลี่ยมด้านเท่ามุมเท่า" โดยใช้วงเวียนและไม้บรรทัดเท่านั้น
 
ซึ่งถ้าย้อนไปในสมัยกรีกโบราณ 2,000 ปีก่อน ยูคลิคผู้เป็นบิดาของวิชาเรขาคณิตได้สร้างรูป 3, 4, 5 และ 15 เหลี่ยมด้านเท่า โดยใช้ไม้บรรทัดและวงเวียนมาแล้ว แต่ตลอด


ระยะเวลานับพันปีที่ผ่านมา ไม่มีใครพบวิธีสร้างรูป 7, 9, 11, 13, 14 และ 17 ด้านเท่าได้เลย คนจึงคิดว่ารูปเหลี่ยมด้านเท่าเหล่านี้ ไม่สามารถสร้างได้ โดยใช้เพียงไม้บรรทัดและวงเวียนเท่านั้น จนกระทั่งเกาส์แสดงให้
เห็นว่าเขาสามารถสร้างรูป 17 เหลี่ยมได้ เมื่ออายุเพียง 19 ปี แต่รูปเหลี่ยมด้านเท่าอื่นๆ เกาส์ได้พิสูจน์ว่า ไม่สามารถสร้างได้ โดยใช้ไม้บรรทัดและวงเวียน 
เกาส์ตีพิมพ์ผลงาน เรื่อง ทฤษฎีจำนวน (Number Theory) ในการสร้างรูป 17 เหลี่ยมด้านเท่านี้ ในหนังสือ "การสำรวจทางคณิตศาสตร์" (Disquisition Arthmeticae) 


ต่อมาในปี ค.ศ.1801 เกาส์หันมาสนใจด้านดาราศาสตร์ด้วย เพราะได้ข่าวว่า นักดาราศาสตร์ชาวอิตาลี ชื่อ กุยเซปเป ปีอัซซี่ (Guiseppe Piazzi) พบดาวเคราะห์น้อย เซเรส ที่โคจรระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัส ซึ่งดาวเคราะห์เซเรสปรากฎอยู่ไม่นานก็หายไป นักดาราศาสตร์จึงต้องคำนวณหาวงโคจร เพื่อจะได้ทราบว่าสามารถจะเห็นมันได้อีกเมื่อใดและที่ใด เกาส์จึงขอข้อมูล จากปีอัซซีมาคำนวณ โดยใช้กฎแรงโน้มถ่วง ของนิวตัน คำนวณวิถีโคจรของดาวเคราะห์เซเรสอย่างละเอียด โดยใช้เวลา ไม่ถึง 2 เดือน ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถเฝ้ารอดูเซเรสได้อีกครั้งหนึ่ง

  ดาวเคราะห์น้อยเซเรส


ผลงานโบว์แดงชิ้นนี้เอง ทำให้เกาส์ได้รับแต่งตั้ง เป็นผู้อำนวยการ หอดูดาวของมหาวิทยาลัยเจอทิงเจน และดำรงตำแหน่งนี้อยู่จนกระทั่งเสียชีวิต เมื่อวันที่ 23 กุมภาพันธ์ ค.ศ.1855 อายุได้ 78 ปี 
      มีเรื่องเล่าว่าเกาส์ปรารถนาที่จะให้จารึกรูป 17 เหลี่ยมด้านเท่ามุมเท่า บนศิลาเหนือหลุมฝังศพของท่าน แต่กลับไม่ได้รับการตอบสนอง เพราะช่างแกะสลักหินยืนยันว่า มันไม่แตกต่างจากวงกลม แต่ในที่สุดอนุสาวรีย์ที่สร้างขึ้น เพื่อรำลึกถึงเกาส์ที่บรันสวิก ก็ได้สร้างรูป 17เหลี่ยมด้านเท่ามุมเท่านี้ไว้ด้วย นอกจากนี้ ความสำคัญของรูป 17 เหลี่ยมด้านเท่ามุมเท่า ที่มีรูปเกาส์บรรจุอยู่ภายใน ยังเป็นโลโก้ของการแข่งขันคณิตศาสตร์โอลิมปิคด้วย
      ผลงานของเกาส์ แสดงให้คนรุ่นหลังรู้ว่า เกาส์มีความเชื่อว่า คณิตศาสตร์คือ "ราชินีของวิทยาศาสตร์" ที่นักวิทยาศาสตร์ทุกคนต้องใช้ในการศึกษาธรรมชาติต่างๆ  เพราะนอกจากที่เกาส์จะใช้คณิตศาสตร์ ศึกษาดาราศาสตร์แล้ว เขายังใช้คณิตศาสตร์ในการศึกษาด้านธรณีฟิสิกส์ด้วย โดยอธิบายว่า  "ปรากฏการณ์สนามแม่เหล็กโลกเกิดจากการมีแท่งแม่เหล็กขนาดใหญ่ อยู่แกนกลางโลก และแกนของแท่งแม่เหล็กนี้ เอียงทำมุมมุมหนึ่งกับแกนของโลก" เพื่อเป็นเกียรติแก่เกาส์ นักฟิสิกส์จึงเรียกหน่วยวัดความเข้มสนามแม่เหล็กนี้ว่า "เกาส์" 


      เรื่องเล่าหลังจากที่เกาส์เสียชีวิตอีกเรื่องหนึ่ง คือ สมองของเขาถูกผ่าออกมาเก็บไว้ในแอลกอฮอล์ เพื่อเอาไว้ศึกษาความเป็นอัจฉริยะภาพทางคณิตศาสตร์ เช่นเดียวกับการวิเคราะห์สมองของไอน์สไตน์ แต่ผลรายงานกลับพบว่า การวิเคราะห์สมองของเกาส์ไม่พบอะไรเป็นพิเศษ หรือแตกต่างจากสมองของคนธรรมดาเลย ผลการวิเคราะห์สมองของเกาส์นี้ นับว่าแตกต่างจากสมองของไอน์สไตน์มาก เพราะคณะนักวิจัยจากแคนาดารายงานไว้ว่า การที่สมองของไอน์สไตน์มีรูปร่างไม่เหมือนสมองของชาวบ้าน ทำให้เขา "มองเห็นและเข้าใจ" ในสิ่งที่คนธรรมดามองไม่เห็น จึงมีการสันนิษฐานว่า อาจเป็นไปได้ที่สมองของนักคณิตศาสตร์ระดับอัจฉริยะนั้นมีฮอร์โมนพิเศษอยู่
 





         รัฐบาลของเยอรมนีได้ให้เกียรติพิมพ์รูปของเกาส์
          บนแบงค์ 10 ดอยช์มาร์กในปีพศ. 2536 ( คศ.1993 )


  จัดทำโดย 

นางสาวสุพิชญา    พูลเจริญ เลขที่ 24.6/1
.
นางสาวกชพร    เทอดศักดิ์ศรี เลขที่ 26  .6/1


ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น