四、涉足天文学

《算术研究》出版后，20年间没有引起人们的关注。!t.i.a-n￠x+i*b`o￠o/k~.^c￠o′m.它既没有给高斯带 来荣誉，也没有给他带来利益。为了出版这部书，他甚至还欠了债。这是他 转向应用研究的一个原因。

1801年10月的一天，齐美尔曼因将赴魏玛工作，临行前来看望高斯。 他顺便带来了一期查赫出版的《每月通讯》。齐美尔曼也许是无意，但是正 是他带来的那本期刊上刊登的一篇《对皮亚齐教授1801年1月1日在巴勒莫 发现天体的观察》一文，使高斯改变了研究方向，开始涉足天文学领域。

事情可追溯到1776年。那一年，德国数学家堤蒂斯提出了一个求太阳与 诸行星之间距离的经验法则。他在数列0、3、6、12、24、48、96（从第三 项起，每一项是前一项的两倍）的每一项上都加4，得到4、7、10、16、28、 52、100。堤蒂斯说这些数字几乎就等于与太阳到水星、金星、地球、火星、 木星和土星的距离之比，这就是所谓的堤蒂斯—彼得定律。但28例外，在该 处没有行星，这就留下了一个谜。·天￠禧¨暁/税?王′ +免¨费′越-黩·1781年，英国天文学家赫舍尔发现了天王 星，并证实了它正处于 196（2×96＋4）位置时，堤蒂斯—彼得定律就更令 人折服了，人们坚信在28这个位置上应该还有一颗行星。1801年元旦的晚 上，意大利天文学家皮亚齐终于在巴勒莫发现了这颗处于28位置的新星，命 名为“谷神星”。他继续观察这颗新星，跟踪观察几天后，他发现这是一颗 小行星。不幸的是，皮亚齐在2月21日突然病倒，观察被迫停止、他在病床 上挣扎着把观察结果告诉欧洲同行。可是，当时正值拿破仑远征埃及，地中 海已经被英国舰队严密封锁。等到欧洲天文学家们得知这个姗姗来迟的消息 时，小行星已经靠近太阳，消失在太阳耀眼的光芒之中。

这件事给当时的天文学界提出了一个难题。如何根据少量的观察结果推 算出该行星运动的轨道？当时很多著名的天文学家如蔡赫、奥尔贝斯等人千 方百计地来寻找失踪的“谷神星”，但都未成功。

高斯看了齐美尔曼送来的文章后，决定计算行星运动的轨道。高斯根据 皮亚齐提供的仅9°的一段小弧的观察数据，经过几个星期的计算，得出“谷 神星”在 360°上的运动轨道，同时创立起由三次观测决定小行星运动轨道 的计算方法。~萝?拉+小-税, ^蕞?新?彰′结*哽*辛^筷+1802年，人们利用高斯的计算结果，重新找到了谷神星。从1802 年起，高斯又相继算出了智神星、婚神星和灶神星的轨道，还作了规模极大 的关于行星摄动的计算。

在计算行星运转轨道时，高斯高超的计算技术和顽强奋斗的毅力得到了 充分的体现。有一个有趣的对比，1769年，欧拉为了计算一颗彗星的轨道， 足足进行了三天紧张的工作，致使后来瞎了一只眼睛，而同样的计算，高斯 却只用了一个小时。高斯幽默地说：“如果我在3天内连续进行欧拉那样的 计算，显然，我也会双目失明的。”其实，高斯在计算时也花了很大的力气。 在计算“智神星”时，他必须算出约33.7万个数字，他1天计算3300个数 字，共花了100多天的时间。在3个多月的时间内，共记录下4000个左右的 计算结果。

高斯对此说：“我对数学上复杂的运算总是爱不释手，只要我认为是一 件有意义的事，值得向人们推荐，我都愿意竭尽全力去完成，哪怕是钻牛角 尖。”从这里，我们可以看到高斯忘我工作的精神和对科学执着追求的精神。

高斯在天文学上取得的一系列重大成就，使他名声大振，贺电、请柬、 奖金、学位证书和科学院院士头衔纷至沓来。哥廷根市政府授予高斯“哥廷 根巨人”的光荣称号。在一次学术会议上，德国著名自然科学家洪堡 （1769 —1859）问法国大数学家拉普拉斯，谁是德国最大的数学家。拉普拉斯说：

“帕夫。”洪堡大吃一惊，问：“那么高斯呢？”拉普拉斯说：“高斯是世 界上最伟大的数学家。”

高斯是一个热爱家乡、热爱祖国的人，尽管有很多国家用高薪聘请他， 他都没有去。1802年，彼得堡科学院天文台（今普尔柯沃天文台）曾用高薪 邀请他任台长，高斯婉言谢绝了，因为资助他的斐迪南公爵不同意他去，同 时他自己也不愿离开祖国和家乡。他在1