哥廷根大学成立于1737年,是当时德国一所著名大学。它以藏书丰富和 教授的知名誉满全国。1795年10月11日,高斯到这所大学报到,开始了大 学生活。
18世纪,德国的启蒙运动波及全国,也影响了哥廷根大学的校内生活。 在学校里,民主思潮和自然科学的交流空前活跃。许多进步教师开办了讲座, 如:曾创立欧洲语言学校的古典语言学家海涅开设艺术史和考古史课程;历 史学家施勒策尔发表了批判专制统治体制的专门演说;才华横溢的物理学家 李希腾贝尔举办科学讲座。这些学术活动吸引着无数的学生,对高斯自然也 起着强烈的熏陶作用。
高斯虽然是个学生,但他边学习边研究前人未曾解开的数学之谜。1795 年,他对数论中的二次互反定律第一个作出严格的证明。二次互反定律是欧 拉首次发现的,这是一个了不起的成就。但是,欧拉没有对它进行证明,只 举出几个例子作为验证。勒让德在1785年独立宣布了这一定理,并且先后给 出了两个证明。可惜他的证明并不完备,因为他回避了一些重要的难点。高 斯运用数学归纳法证明了这个定律,以致凡是见过这证明的数学家无不拍案 叫绝。高斯对此十分重视,称它为“黄金定理”。对于这样重要的定理,高 斯认为有一个证明还不够。他反复思考多年,先后给出了6个不同的证明。 他认为“绝不能以为”获得一个证明以后“研究便告结束,或把寻找另外的 证明当作多余的奢侈品”。因为,“有时候,你一开始未能得到一个最简单, 最美妙的证明,但正是这样的证明才能深入到高等算术真理的奇妙联系中 去。这是我们继续研究的活力,并且最能使我们有所发现。”由此可见,高 斯对科学的严谨态度。今天,关于这个定律的证明已有50多个,但高斯对这 个定律的贡献仍是不可低估的。