高斯獎(英文:Gauss Prize),是由國際數(shù)學(xué)聯(lián)合會和德國數(shù)學(xué)家聯(lián)合會共同設(shè)立的國際性數(shù)學(xué)大獎,。該獎項(xiàng)于四年一度的國際數(shù)學(xué)家大會上頒發(fā),。德國數(shù)學(xué)家聯(lián)盟具體負(fù)責(zé)獎項(xiàng)的管理工作。高斯獎是應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域的最高獎,。
1998年在德國柏林舉行的第23屆國際數(shù)學(xué)家大會上,,國際數(shù)學(xué)聯(lián)合會決定設(shè)立這一獎項(xiàng)。該獎項(xiàng)是為紀(jì)念卡爾·弗里德里?!じ咚苟O(shè),,主要用于獎勵在應(yīng)用數(shù)學(xué)方面取得成果者。獲獎?wù)呖色@得一枚繪有高斯肖像的獎?wù)潞鸵还P獎金,。該獎項(xiàng)首次頒發(fā)是在馬德里召開的第25屆國際數(shù)學(xué)家大會上,。
高斯(C.F.Gauss,1777.4.30~1855.2.23)是德國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家和天文學(xué)家,,出生于德國布倫茲維克的一個貧苦家庭,。父親格爾恰爾德·迪德里赫先后當(dāng)過護(hù)堤工、泥瓦匠和園丁,第一個妻子和他生活了10多年后因病去世,,沒有為他留下孩子,。迪德里赫后來娶了羅捷雅,第二年他們的孩子高斯出生了,,這是他們唯一的孩子,。父親對高斯要求極為嚴(yán)厲,甚至有些過分,,常常喜歡憑自己的經(jīng)驗(yàn)為年幼的高斯規(guī)劃人生,。高斯尊重他的父親,并且秉承了其父誠實(shí),、謹(jǐn)慎的性格,。1806年迪德里赫逝世,此時高斯已經(jīng)做出了許多劃時代的成就,。
在成長過程中,,幼年的高斯主要是力于母親和舅舅。高斯的外祖父是一位石匠,,30歲那年死于肺結(jié)核,,留下了兩個孩子:高斯的母親羅捷雅、舅舅弗利德里希(Friederich),。弗利德里希富有智慧,,為人熱情而又聰明能干投身于紡織貿(mào)易頗有成就。他發(fā)現(xiàn)姐姐的兒子聰明伶利,,因此他就把一部分精力花在這位小天才身上,,用生動活潑的方式開發(fā)高斯的智力。若干年后,,已成年并成就顯赫的高斯回想起舅舅為他所做的一切,,深感對他成才之重要,他想到舅舅多產(chǎn)的思想,,不無傷感地說,舅舅去世使“我們失去了一位天才”,。正是由于弗利德里?;垩圩R英才,經(jīng)常勸導(dǎo)姐夫讓孩子向?qū)W者方面發(fā)展,,才使得高斯沒有成為園丁或者泥瓦匠,。
在數(shù)學(xué)史上,很少有人象高斯一樣很幸運(yùn)地有一位鼎力支持他成才的母親,。羅捷雅直到34歲才出嫁,,生下高斯時已有35歲了。他性格堅(jiān)強(qiáng)、聰明賢慧,、富有幽默感,。高斯一生下來,就對一切現(xiàn)象和事物十分好奇,,而且決心弄個水落石出,,這已經(jīng)超出了一個孩子能被許可的范圍。當(dāng)丈夫?yàn)榇擞?xùn)斥孩子時,,他總是支持高斯,,堅(jiān)決反對頑固的丈夫想把兒子變得跟他一樣無知。
羅捷雅真誠地希望兒子能干出一番偉大的事業(yè),,對高斯的才華極為珍視,。然而,他也不敢輕易地讓兒子投入當(dāng)時尚不能養(yǎng)家糊口的數(shù)學(xué)研究中,。在高斯19歲那年,,盡管他已做出了許多偉大的數(shù)學(xué)成就,但她仍向數(shù)學(xué)界的朋友W.波爾約(W.Bolyai,非歐幾何創(chuàng)立者之一J.波爾約之父)問道:高斯將來會有出息嗎,?W.波爾約說她的兒子將是“歐洲最偉大的數(shù)學(xué)家”,,為此她激動得熱淚盈眶。
7歲那年,,高斯第一次上學(xué)了,。頭兩年沒有什么特殊的事情。1787年高斯10歲,,他進(jìn)入了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的班次,,這是一個首次創(chuàng)辦的班,孩子們在這之前都沒有聽說過算術(shù)這么一門課程,。數(shù)學(xué)教師是布特納(Buttner),,他對高斯的成長也起了一定作用。
1788年,,11歲的高斯進(jìn)入了文科學(xué)校,,他在新的學(xué)校里,所有的功課都極好,,特別是古典文學(xué),、數(shù)學(xué)尤為突出。經(jīng)過巴特爾斯等人的引薦,,布倫茲維克公爵召見了14歲的高斯,。這位樸實(shí)、聰明但家境貧寒的孩子贏得了公爵的同情,,公爵慷慨地提出愿意作高斯的資助人,,讓他繼續(xù)學(xué)習(xí),。
布倫茲維克公爵在高斯的成才過程中起了舉足輕重的作用。不僅如此,,這種作用實(shí)際上反映了歐洲近代科學(xué)發(fā)展的一種模式,,表明在科學(xué)研究社會化以前,私人的資助是科學(xué)發(fā)展的重要推動因素之一,。高斯正處于私人資助科學(xué)研究與科學(xué)研究社會化的轉(zhuǎn)變時期,。
1792年,高斯進(jìn)入布倫茲維克的卡羅琳學(xué)院繼續(xù)學(xué)習(xí),。1795年,,公爵又為他支付各種費(fèi)用,送他入德國著名的哥丁根大學(xué),,這樣就使得高斯得以按照自己的理想,,勤奮地學(xué)習(xí)和開始進(jìn)行創(chuàng)造性的研究。1799年,,高斯完成了博士論文,,回到家鄉(xiāng)布倫茲維克,正當(dāng)他為自己的前途,、生計(jì)擔(dān)憂而病倒時----雖然他的博士論文順利通過了,,已被授予博士學(xué)位,同時獲得了講師職位,,但他沒有能成功地吸引學(xué)生,,因此只能回老家,又是公爵伸手救援他,。公爵為高斯付諸了長篇博士論文的印刷費(fèi)用,,送給他一幢公寓,又為他印刷了《算術(shù)研究》,,使該書得以在1801年問世,;還負(fù)擔(dān)了高斯的所有生活費(fèi)用。所有這一切,,令高斯十分感動,。他在博士論文和《算術(shù)研究》中,寫下了情真意切的獻(xiàn)詞:“獻(xiàn)給大公”,,“你的仁慈,,將我從所有煩惱中解放出來,使我能從事這種獨(dú)特的研究”,。
1806年,公爵在抵抗拿破侖統(tǒng)帥的法軍時不幸陣亡,,這給高斯以沉重打擊,。他悲痛欲絕,長時間對法國人有一種深深的敵意。大公的去世給高斯帶來了經(jīng)濟(jì)上的拮據(jù),,德國處于法軍奴役下的不幸,,以及第一個妻子的逝世,這一切使得高斯有些心灰意冷,,但他是位剛強(qiáng)的漢子,,從不向他人透露自己的窘?jīng)r,也不讓朋友安慰自己的不幸,。人們只是在19世紀(jì)整理他的未公布于眾的數(shù)學(xué)手稿時才得知他那時的心態(tài),。在一篇討論橢圓函數(shù)的手搞中,突然插入了一段細(xì)微的鉛筆字:“對我來說,,死去也比這樣的生活更好受些,。”
慷慨,、仁慈的資助人去世了,,因此高斯必須找一份合適的工作,以維持一家人的生計(jì),。由于高斯在天文學(xué),、數(shù)學(xué)方面的杰出工作,他的名聲從1802年起就已開始傳遍歐洲,。彼得堡科學(xué)院不斷暗示他,,自從1783年歐拉去世后,歐拉在彼得堡科學(xué)院的位置一直在等待著象高斯這樣的天才,。公爵在世時堅(jiān)決勸阻高斯去俄國,,他甚至愿意給高斯增加薪金,為他建立天文臺?,F(xiàn)在,,高斯又在他的生活中面臨著新的選擇。
為了不使德國失去最偉大的天才,,德國著名學(xué)者洪堡(B.A.Von Humboldt)聯(lián)合其他學(xué)者和政界人物,,為高斯?fàn)幦〉搅讼碛刑貦?quán)的哥丁根大學(xué)數(shù)學(xué)和天文學(xué)教授,以及哥丁根天文臺臺長的職位,。1807年,,高斯赴哥丁根就職,全家遷居于此,。從這時起,,除了一次到柏林去參加科學(xué)會議以外,他一直住在哥丁根,。洪堡等人的努力,,不僅使得高斯一家人有了舒適的生活環(huán)境,,高斯本人可以充分發(fā)揮其天才,而且為哥丁根數(shù)學(xué)學(xué)派的創(chuàng)立,、德國成為世界科學(xué)中心和數(shù)學(xué)中心創(chuàng)造了條件,。同時,這也標(biāo)志著科學(xué)研究社會化的一個良好開端,。
在全世界廣為流傳的一則故事說,,高斯10歲時算出布特納給學(xué)生們出的將1到100的所有整數(shù)加起來的算術(shù)題,布特納剛敘述完題目,,高斯就算出了正確答案,。不過,這很可能是一個不真實(shí)的傳說,。據(jù)對高斯素有研究的著名數(shù)學(xué)史家E·T·貝爾(E.T.Bell)考證,,布特納當(dāng)時給孩子們出的是一道更難的加法題:81297 81495 81693 … 100899。
當(dāng)然,,這也是一個等差數(shù)列的求和問題(公差為198,,項(xiàng)數(shù)為100),。當(dāng)布特納剛一寫完時,,高斯也算完并把寫有答案的小石板交了上去,。E·T·貝爾寫道,,高斯晚年經(jīng)常喜歡向人們談?wù)撨@件事,,說當(dāng)時只有他寫的答案是正確的,,而其他的孩子們都錯了,。高斯沒有明確地講過,,他是用什么方法那么快就解決了這個問題,。數(shù)學(xué)史家們傾向于認(rèn)為,,高斯當(dāng)時已掌握了等差數(shù)列求和的方法。一位年僅10歲的孩子,,能獨(dú)立發(fā)現(xiàn)這一數(shù)學(xué)方法實(shí)屬很不平常,。貝爾根據(jù)高斯本人晚年的說法而敘述的史實(shí),應(yīng)該是比較可信的,。而且,,這更能反映高斯從小就注意把握更本質(zhì)的數(shù)學(xué)方法這一特點(diǎn)。
高斯的計(jì)算能力,,更主要地是高斯獨(dú)到的數(shù)學(xué)方法,、非同一般的創(chuàng)造力,使布特納對他刮目相看,。他特意從漢堡買了最好的算術(shù)書送給高斯,,說:“你已經(jīng)超過了我,我沒有什么東西可以教你了,?!苯又?,高斯與布特納的助手巴特爾斯(J.M.Bartels)建立了真誠的友誼,直到巴特爾斯逝世,。他們一起學(xué)習(xí),互相幫助,,高斯由此開始了真正的數(shù)學(xué)研究,。
高斯的學(xué)術(shù)地位,歷來為人們推崇得很高,。他有“數(shù)學(xué)王子”,、“數(shù)學(xué)家之王”的美稱、被認(rèn)為是人類有史以來“最偉大的三位(或四位)數(shù)學(xué)家之一”(阿基米德,、牛頓,、高斯或加上歐拉),。人們還稱贊高斯是“人類的驕傲”,。天才、早熟,、高產(chǎn),、創(chuàng)造力不衰,、……,,人類智力領(lǐng)域的幾乎所有褒獎之詞,,對于高斯都不過分,。
高斯的研究領(lǐng)域,,遍及純粹數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)的各個領(lǐng)域,,并且開辟了許多新的數(shù)學(xué)領(lǐng)域,,從最抽象的代數(shù)數(shù)論到內(nèi)蘊(yùn)幾何學(xué),都留下了他的足跡。從研究風(fēng)格、方法乃至所取得的具體成就方面,,他都是18----19世紀(jì)之交的中堅(jiān)人物,。如果我們把18世紀(jì)的數(shù)學(xué)家想象為一系列的高山峻嶺,那么最后一個令人肅然起敬的巔峰就是高斯,;如果把19世紀(jì)的數(shù)學(xué)家想象為一條條江河,那么其源頭就是高斯,。
雖然數(shù)學(xué)研究,、科學(xué)工作在18世紀(jì)末仍然沒有成為令人羨慕的職業(yè),,但高斯依然生逢其時,,因?yàn)樵谒觳饺攵⒅曛H,,歐洲資本主義的發(fā)展,,使各國政府都開始重視科學(xué)研究,。隨著拿破侖對法國科學(xué)家,、科學(xué)研究的重視,俄國的沙皇以及歐洲的許多君主也開始對科學(xué)家、科學(xué)研究刮目相看,,科學(xué)研究的社會化進(jìn)程不斷加快,科學(xué)的地位不斷提高,。作為當(dāng)時最偉大的科學(xué)家,,高斯獲得了不少的榮譽(yù),許多世界著名的科學(xué)泰斗都把高斯當(dāng)作自己的老師,。
1802年,高斯被俄國彼得堡科學(xué)院選為通訊院士、喀山大學(xué)教授,;1877年,,丹麥政府任命他為科學(xué)顧問,這一年,,德國漢諾威政府也聘請他擔(dān)任政府科學(xué)顧問,。
高斯的一生,是典型的學(xué)者的一生,。他始終保持著農(nóng)家的儉樸,,使人難以想象他是一位大教授,世界上最偉大的數(shù)學(xué)家,。他先后結(jié)過兩次婚,,幾個孩子曾使他頗為惱火。不過,,這些對他的科學(xué)創(chuàng)造影響不太大,。在獲得崇高聲譽(yù)、德國數(shù)學(xué)開始主宰世界之時,,一代天驕走完了生命旅程,。
2006年8月22日,第一屆高斯獎(Carl Friedrich Gauss Prize)頒給了日本數(shù)學(xué)家Kiyosi It?(伊藤清),,以表彰其在隨機(jī)微分分析領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究工作,。
2010年,第二屆高斯獎(Carl Friedrich Gauss Prize)頒給了法國數(shù)學(xué)家Yves Meyer,,以表彰其在數(shù)論,、算子理論和諧波分析領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)。
2014年,,第三屆高斯獎(Carl Friedrich Gauss Prize)頒給了美國數(shù)學(xué)家Stanley Osher,,表彰其在應(yīng)用數(shù)學(xué)及多個工程交叉學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的杰出工作。
2018年,,第四屆高斯獎(Carl Friedrich Gauss Prize)頒給了斯坦福大學(xué)的美國數(shù)學(xué)家David L. Donoho,,表彰他在信號處理中重要問題的數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)和計(jì)算分析方面做出的基礎(chǔ)性貢獻(xiàn),。