[강신철]아름다운 수학의 세계로 떠나는 '타임머신'

[강신철]아름다운 수학의 세계로 떠나는 '타임머신'

칸토어·피타고라스·아르키메데스 등 고대 천재수학자들의 고뇌 담아

  • 승인 2011-05-10 13:17
  • 신문게재 2011-05-11 12면
  • 강신철 백북스 공동운영위원장강신철 백북스 공동운영위원장
[백북스와 함께 읽는 책- 무한의 개념]

이 책의 저자 애머 악첼은 과학전문 저술가이자 수학자이다.
'신의 방정식', '페르마의 마지막 정리' 등 여러 권의 과학서적을 펴냈으며, 그의 저서들은 프랑스, 독일, 이탈리아, 중국, 스페인 등 전 세계에서 출간되었고, 우리나라에도 이 책들이 번역되어 출간되었다. 애머 악첼은 대학원에 다닐 때 친구가 보여준 무한수열 수식에 매료되었는데, 이때부터 실무한의 개념과 연속체 가설이라는 현대 수학의 기초를 맨 처음 제안한 칸토어의 생애에 관심을 갖기 시작해서 25년간 자료를 수집하여 이 책을 썼다고 한다.

저자가 이 책을 쓰게 된 동기는 물론 칸토어에서 시작되었지만, 고대로부터 무한의 개념이 어떻게 형성되어 왔고, 갈릴레오, 볼차노, 리만, 바이어슈트라스 등 칸토어 이전에 무한의 개념을 발전시켜온 유명한 수학자들의 생애와 업적을 자세하게 소개하고 있다.

칸토어 이전의 수학자들은 무한의 개념이 가상적으로만 존재한다고 하는 '가무한'의 개념에 머문데 비해, 칸토어는 무한의 개념을 수학적으로 그 크기를 비교하고 연산할 수 있는 '실무한'의 개념으로 바꾸어 놓음으로써 현대수학의 기초를 확립하게 되었다. 현대수학, 특히 해석학은 칸토어의 무한개념이 없이는 존재할 수 없다고 할 정도로 무한 개념이 중요한 위치를 차지하고 있다.

초기 무한의 개념은 철학자 제논의 '아킬레스와 거북'이라고 하는 패러독스가 가장 잘 알려져 있다. 고대인 가운데 가장 발이 빠른 아킬레스에 비하면 거북은 너무 느리기 때문에 얼마간 앞에서 출발한다. 거북이 처음 출발한 지점에 아킬레스가 도착할 무렵이면 거북은 얼마쯤 더 기어갔을 것이므로 발 빠른 아킬레스가 느린 거북을 결코 앞지를 수 없다는 것이 제논의 패러독스다. 제논 이전에도 피타고라스가 √2라고 하는 무리수를 발견하여 수의 무한 개념을 처음으로 구체화시켰다. 그 이후 에우독소스와 아르키메데스라는 학자들이 무한소 개념을 이용하여 넓이와 부피를 잼으로써 무한의 개념을 확장시켰다.

중세에 신학에서 신의 능력을 표현하기 위해 무한의 개념을 이용하기도 했지만, 실무한의 핵심 속성을 처음 생각해 낸 사람은 갈릴레오 갈릴레이였다. 갈릴레오는 원을 무한개의 변을 가진 다각형이라고 정의함으로써 무한의 개념에 다가섰고, 정수의 제곱수가 모든 정수와 일대일 대응한다는 것을 발견하여 무한집합의 핵심 속성을 발견하였다. 그 이후 체코의 성직자, 볼차노와 독일의 수학자 바이어슈트라스가 제한된 공간 내에서 무한수열은 극한점을 갖는다고 하는 볼차노-바이어슈트라스 속성을 발견하였는데, 해석학 분야에서는 매우 중요한 무한 개념이다. 이어서 독일의 수학자 베른하르트 리만이라고 하는 사람이 적분을 발견하여 무한의 개념을 확장시켰는데, 적분은 곡선에 둘러싸인 면적을 구하는 방법이다. 리만적분의 무한합이라고 하는 개념이 나중에 칸토어가 무한 연구를 하는 출발점이 된다.

흔히들 수학은 과학의 언어라는 말을 확대해서 수학자와 과학자를 동일시하는 오류를 범하는데, 엄밀히 말하면 수학과 과학은 전혀 별개의 영역이다. 과학은 실험과 관찰이 수반되어야 하는데 수학은 실험과 관찰이 없어도 얼마든지 상상력만으로도 가능하기 때문이다. 수학의 아름다움은 인간의 감각이나 인식능력으로 볼 수 없는 세계를 논리적 사고만으로 무한의 세계까지 들여다 볼 수 있다는 데 있는 것을 말한다.

우리나라의 수학교육이 학교성적이나 대학입시를 위해서 수학문제를 푸는 훈련만 시키다보니 정작 정신적 쾌감을 만끽할 수 있는 수학의 아름다운 세계로 들어가기도 전에 눈을 감아버리게 만드는 것은 아닌가 하는 생각이 든다. 많은 분들이 이 책을 읽고 칸토어라는 한 수학천재의 인생을 통해, 수학은 우리 삶에 직업 연관이 없다거나 그저 복잡하고 어려운 것이라는 막연한 고정관념에서 벗어나 인간이 느낄 수 있는 최고의 지적쾌감을 맛볼 수 있는 학문이라는 것을 깨닫게 되기를 바란다.

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 허태정-이장우 도시철도 서로 다른 청사진 표심 '촉각'
  2. 출마제한·내란잔당·낙하산… 충남 국회의원 보궐선거 혼전
  3. 대전 죽동중 신설 요구 잇달아… 교육감 후보들 "학교 설립 긍정"
  4. [신간] "고독사는 과연 비극일까"…'슈카쓰' 담은 소설 '행복한 고독사' 출간
  5. 청주 산모 비극, 대전이라면 달랐을까… 응급실 이송사업 전국확대 관심↑
  1. '이장우 vs 허태정' 리턴매치… 대전시장 주도권 다툼 본격화
  2. 파랑·핑크·초록… 대전교육감 '색(色) 마케팅'
  3. 힘 합쳐도 버거운데…野 '정진석 공천여부' 뇌관 부상
  4. 'AI가 돈사 운영' ETRI 제주서 AX 스마트팜 구축… '탄소중립' 축산 실증
  5. [부고] 김귀남 대전 서구청 언론홍보팀장 시모상

헤드라인 뉴스


이제 국회의 시간… 시민사회 "행정수도법 조속 처리하라"

이제 국회의 시간… 시민사회 "행정수도법 조속 처리하라"

행정수도특별법 공청회를 하루 앞두고, 세종지역 시민사회단체 등이 국회의 책임 있는 '결단'을 촉구하고 나섰다. 20년간 이어온 연구와 검토라는 변명의 시간을 종식하고, 행정수도특별법을 조속히 처리해야 한다는 주장이다. 특히 수도 이전에 대한 국민 공감대를 바탕으로, 정치권의 특별법 당론 채택을 강하게 요구했다. 42개 세종·전국 시민사회단체(이하 시민단체)는 6일 오전 세종시청 브리핑실에서 '행정수도 특별법 제정 촉구 기자회견'을 열고, 국회의 조속한 입법을 한목소리로 요구했다. 이날 회견에는 지방분권 전국회의 11개 지역단체와 한..

`7천피도 넘겼다` 새 역사 쓴 코스피… 코스닥, 지역 상장사는 소외
'7천피도 넘겼다' 새 역사 쓴 코스피… 코스닥, 지역 상장사는 소외

코스피 지수가 6일 반도체 대형주의 급등세에 힘입어 장중 사상 첫 7000선을 돌파하며 새 역사를 썼다. 그러나 이번 급등세가 소수 종목 및 분야에 편중돼 있다는 점과 코스닥과 지역 상장기업의 동반 상승을 이끌지 못하고 있다는 점은 과제로 남는다. 6일 한국거래소에 따르면 코스피는 이날 전 거래일 대비 447.57포인트(6.45%) 오른 7384.56으로 거래를 마쳤다. 올해 2월 25일 처음으로 6000포인트를 돌파한 뒤 약 두 달 만의 대기록이다. 장 초반에는 코스피200선물지수의 급등세로 인해 올해 7번째 매수 사이드카가 발동..

[민선9기, 문화 숙원 풀릴까] 시립극단은 30년째, 박용래 생가는 주차장…
[민선9기, 문화 숙원 풀릴까] 시립극단은 30년째, 박용래 생가는 주차장…

문화는 특정 도시 경쟁력을 가늠하는 주요 지표 중 하나다. 6.3 지방선거를 앞두고 여야 각 후보들이 문화, 예술 공약을 내놓는 이유가 바로 이 때문이다. 지난 8년 간 대전시 문화정책에 대한 평가는 결이 다르다. 민선 7기엔 코로나 19 위기 속 예술인 지원과 운영 중심 정책이 두드러졌다. 반면 민선 8기에는 문화시설 확충과 대형 사업을 앞세운 외형적 확장이 눈에 띈다. 중도일보는 이에 따라 지난 8년간 대전시의 문화정책을 되짚어 미래를 위한 제언을 하고자 한다. 앞으로 민선9기가 어떤 선택을 해야 하는지 그리고 문화정책이 어떤..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 유성온천 문화축제 준비 ‘이상무’ 유성온천 문화축제 준비 ‘이상무’

  • ‘공정선거 함께해요’ ‘공정선거 함께해요’

  • 시민 눈높이 설치 불법 현수막 ‘위험천만’ 시민 눈높이 설치 불법 현수막 ‘위험천만’

  • ‘과학과 나무랑 놀자’…유성 어린이 한마당 행사 성료 ‘과학과 나무랑 놀자’…유성 어린이 한마당 행사 성료