算术研究的作者是谁

导读 高斯。1801年名著《算术研究》问世。《算术研究》是用拉丁文写成的。这部书是高斯大学毕业前夕开始撰写的,前后花了三年时间。在这本书的序言一开头,高斯明确地说明了本书的范围:“本书所研究的是数学中的整数部分,分数...

高斯。1801年名著《算术研究》问世。《算术研究》是用拉丁文写成的。这部书是高斯大学毕业前夕开始撰写的,前后花了三年时间。在这本书的序言一开头,高斯明确地说明了本书的范围:“本书所研究的是数学中的整数部分,分数和无理数不包括在内。”《算术研究》是一部划时代的作品,它结束了19世纪以前数论的无系统状态。

在这部书中,高斯对前人在数论中的一切杰出而又零星的成果予以系统的整理,并积极加以推广,给出了标准化的记号,把研究的问题和解决这些问题的已知方法进行了分类,还引进了新的方法。

全书共有三个核心课题:同余理论、齐式论及剩余论和二次互反律。这些都是高斯贡献给数论的卓越成就。

同余理论

同余是《算术研究》中的一个基本研究课题。这个概念不是高斯首先提出的,但是给同余引入现代的符号并予以系统研究的却是高斯。他详细地讨论了同余数的运算、多项式同余式的基本定理以及幂的同余等各种问题。他还运用幂的同余理论证明了费马小定理。

二次互反律

二次互反律是高斯最得意的成果之一,它在数论中占有极为重要的地位。正如美国现代数学家狄克逊(1874—1954年)所说:“它是数论中最重要的工具,并且在数论发展史上占有中心位置。”

其实,高斯早在1796年就已经得出了这个定理及其证明。发表在《算术研究》中的则是另一种证明。

二次互反律发展

从二次互反律出发,高斯相继引出了双二次互反律和三次互反律,以及与此相联系的双二次和三次剩余理论。为了使三次和双二次剩余理论优美而简单,高斯又发展出了复整数和复整数数论;而它的进一步结果必然是代数数理论,这方面由高斯的学生戴德金(1831—1916)作出了决定性的贡献。

《算术研究》出版后,很多青年数学家纷纷购买此书并加以研究,狄利克雷(1805—1859)就是其中之一。狄利克雷是德国著名数学家,对分析、数论等有多方面的贡献。

他把《算术研究》视为心爱的宝贝,把书藏在罩袍里贴胸的地方,走到哪儿带到哪儿,一有空就拿出来阅读。晚上睡觉的时候,把它垫在枕头下面,在睡前还读上几段。功夫不负有心人,凭着这股坚韧不拔的毅力,狄利克雷终于第一个打开了“七道封漆”。后来他以通俗的形式对《算术研究》作了详细的介绍和解释,使这部艰深的作品逐渐为较多的人所理解和掌握。

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