ガウス

電気史偉人典

ガウス (Gauss, Johann Carl Friedrich)

ガウスという人は

ヨハン・カール・
フリードリヒ・ガウス

ドイツ　1540～1603

数学の王

ガウスの定理

煉瓦職人の子としてブラウンシュバイクに生まれる。 幼少時から明敏で、1から100までの数字すべてを足すように課題を出されとき「1+100=101、99+2=101、98+3=101・・・となるので答えは101*50=5050だ。」 と即座に解答して教師を驚かせたという逸話がある。14歳のとき領主フェルナンド公の援助によりゲッチンゲン大学に入学する。

数学の分野で活躍し、1801年、”数論研究”の発刊によりアルキメデスやニュートンのような大数学者の仲間入りをする。 電磁気の研究に成果があがり始めるのは、ウェーバーが研究に参加した1831年、ガウスが天文台長を務める頃からとなる。

ガウスの主な経歴

1829年、ガウスの線束定理発表。電気力線、磁力線の発源点からの総湧出量を表面積分により求める式を導く。

1832年、磁界の絶対測定法をあみ出す。 大数学者ガウスの電気史への最大の貢献がこれである。 磁気の強さを、長さ、質量、時間の3項目から間接的に求める方法をあみ出した。 1600年にギルバートが磁気を論じて以来、多くの研究者が磁力をテーマに実験を行ってきた。 しかし、データに互換性がないためそれぞれの研究は独立したものになってしまってきたが、ガウスによって共通の磁力基準が算出できるようになった。

1833年、電磁式電信機をウェーバーとともに発明する。 5本の電線と5つの磁針を用いた反射電流型電信機であり、地磁気観測所と研究所間の約83kmを実際に電信した。 これ以前の電信は使用する文字数と通信線の本数が同じだけ必要であり、実用的とは言えないものだった。 この発明を耳にしたクックはイギリスに戻り、ホイートストンとともに電信機を完成させる。

1838年、コプリ・メダルの受賞。

1840年、ガウスの定理を発表する。電界内のある閉曲面を外側に向かって横切る全電束は、その閉曲面内全電荷の4π倍に等しい。

1850年頃、ガウス単位系を提唱する。 クーロンの法則を出発点とし、長さ[cm]、質量[g]、時間[sec]を用いるc.g.s.単位からε=1とした静電単位系e.s.uと、 μ=1とした電磁単位系e.m.uを組み上げ、ビオ‐サバールやファラデーの電磁関係式と換算定数cによって結合できる単位系を提唱する。

ヨハン・カール・フリードリヒ・ガウス

彼は数学の教授になったことはなく教師となることも嫌ったが、リヒャルト・デーデキントやベルンハルト・リーマンなど彼の弟子達は偉大な数学者となった。