[사이언스 칼럼] 무엇이 보이나요?

  • 오피니언
  • 사이언스칼럼

[사이언스 칼럼] 무엇이 보이나요?

윤강준 국가수리과학연구소 산업수학전략연구부장

  • 승인 2019-08-22 14:46
  • 신문게재 2019-08-23 22면
  • 김성현 기자김성현 기자
2019061301000825600033611
그리스신전
고대 그리스 신전
여러분은 전형적인 그리스 신전 모습인 옆 그림에서 무엇이 보이나요? 이 신전의 바닥문형은 우리 주위에서 흔히 볼 수 있는 것입니다. 그런데 이 그림으로부터 수학사에서 가장 위대한 발견 중의 하나가 이루어졌다면 믿으시겠어요? 직각삼각형에서 빗변의 제곱은 밑변의 제곱과 높이의 제곱의 합과 같다는 피타고라스의 정리가 그것입니다.

필자는 수학사에 가장 위대한 순간으로 하나를 꼽으라면 주저 없이 이 피타고라스정리의 발견을 택합니다. 왜냐면 이 발견에 의해서 수백 년 넘게 믿어왔던 수학과 철학의 사고가 무너졌으며 수학의 획기적인 발전을 이루었기 때문입니다.

고대 그리스 철학에서는 다음과 같은 전제가 있었습니다. "임의의 두 선분은 같은 단위로 측정할 수 있다. 즉 공통 측정단위를 갖는다." 이 전제를 기반으로 그리스인들은 수학과 철학의 사고를 전개해 나갔습니다. 그리고 이 전제에 따르면 모든 존재하는 수들은 유리수(rational number, 두 자연수의 비(ratio)을 나타내는 수)였습니다. 왜냐면 임의의 양수 x에 대해서, 위 전제를 양수 x와 1에 적용하면 공통 측정단위인 y가 존재하여 x=ny, 1=my (x는 y의 n배, 1은 y의 m배)로 나타낼 수 있습니다. 이로부터, y=1/m이고 따라서 x=ny=n/m이 되어 x는 유리수가 되기 때문이었습니다.

그런데 피타고라스의 정리에 의하면 한 변이 1인 정사각형의 대각선의 길이는 제곱하면 2가되는 수 (이 수를 로 나타냄)이며 이 수는 유리수가 아님을 깨달게 되었습니다. 즉 우리의 세상에 유리수가 아닌 수, 즉 무리수의 존재를 인식하게 된 순간입니다. 하지만 피타고라스는 위대한 발견을 세상에 알려 개인의 명성을 얻기보단 학자의 사회적 책임을 보다 중시하여 이로 인해 야기되는 사회적 혼란을 막기 위해 세상에 이 사살을 알리지 못하도록 함구령을 내렸
피타고라스 정리
피타고라스 정리
습니다.

이 직각삼각형 세 변들의 관계는 피타고라스 시대보다 1000년 이상의 이전인 고개 바빌로니아에서도 이미 알고 있었으며 피타고라스 이전은 아닐지라도 고대 인도나 중국의 문헌에도 나타납니다. 현재까지 피타고라스 정리의 증명법은 200가지가 넘으며, 미국의 20대 대통령인 제임스 가필드도 사다리꼴을 이용해 이 정리를 증명했습니다. 그런데 이 정리에 피타고라스의 이름을 붙인 이유는 피타고라스학파에 의해서 그 사실이 처음으로 증명됐기 때문입니다. 사실 무엇을 안다는 것과 그 것을 증명하는 것은 전혀 다른 이야기입니다. 그래서 우리는 수학을 통해서 여러 가지 이론이나 사실들을 배우지만 근본적으로 자신의 생각이나 주장을 논리적으로 전개하고 설명하는 힘을 배우는 것입니다.

그런데 피타고라스는 위 신전의 바닥문형을 보고 이 정리를 발견했다고 전해집니다. 그렇다면 저 신전은 수많은 사람들이 지나다녔을 것인데, 왜 피타고라스만이 이 사실을 깨달았을까요? 그 이유는 피타고라스는 길이와 넓이와의 관계 등 도형의 성질에 대해서 알고 있었기에 위 그림처럼 그 문향 속에서 숨겨진 직각삼각형과 그 변을 한 변으로 하는 정사각형들이 보였던 것이지요. "우리는 아는 만큼 느끼고, 느낀 만큼 보인다."라는 어느 학자의 말을 우리는 절실히 공감하게 됩니다.

윤강준 국가수리과학연구소 산업수학전략연구부장

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

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 충청권 광역철도·국도32호선 대체우회도로 건설 '고비 넘었다'
  2. 천안시 인구 71만명 돌파
  3. 한밭대 총장선거 3파전…‘연구·재정·산학협력’ 해법 경쟁
  4. 충청권 시·도지사 李대통령에 핵심 현안 관철 촉구
  5. 충남대병원 구윤서·권은진 교수, 어지럼 진단부터 치료·재활 플랫폼 개발 착수
  1. '교육예산 확대→축소' 달라진 최교진? 지방교육교부금 개편 파장
  2. 교육비 격차 벌어졌는데 장학금은 평균 웃돌아… 대전 대학 엇갈린 지표
  3. '5극3특 성장엔진'에 충청권, 차세대 반도체·디스플레이, 고부가 바이오 의약·소재 등 4개 선정
  4. 충청권 학생 2만명 감소… 초등생 급감이 주도
  5. 특진·포상 받은 수사, 무죄 나면?… 경찰개혁 ‘사후검증’ 과제

헤드라인 뉴스


기나긴 공방 끝, 지천댐 재추진… 충청권 메가프로젝트 용수 수요

기나긴 공방 끝, 지천댐 재추진… 충청권 메가프로젝트 용수 수요

충남 청양·부여지역에서 장기간 찬반 논쟁이 이어져 온 지천댐 건설이 정부의 추가 검토를 거쳐 다시 추진된다. 당초 지천댐은 홍수 방어에 초점을 맞춰 추진돼 왔지만, 최근 정부가 발표한 충청권 메가프로젝트 계획에 따라 다목적댐으로 건설할 예정이다. 앞서 박수현 충남지사가 공론화위원회의 결론을 100% 수용하겠다고 밝힌 만큼, 지천댐 건설은 큰 차질 없이 진행될 것으로 전망된다. 기후에너지환경부(이하 기후부)는 27일 신규댐 7곳에 대한 추가 검토 결과를 발표하고 지천댐을 비롯한 5곳은 기존 계획대로 건설을 추진하고, 감천댐(김천)과..

교육비 격차 벌어졌는데 장학금은 평균 웃돌아… 대전 대학 엇갈린 지표
교육비 격차 벌어졌는데 장학금은 평균 웃돌아… 대전 대학 엇갈린 지표

전국 대학의 학생 1인당 교육비와 장학금이 전년보다 늘었지만 수도권과 비수도권 대학의 교육투자 격차는 오히려 확대됐다. 대전 주요 4년제 대학에서도 학생 1인당 교육비가 최대 1035만원 가까이 벌어졌다. 대전 사립대 5곳은 교육비가 교육부의 비수도권 집계치를 밑돈 반면 장학금은 웃돌아 두 지표가 엇갈렸다. 교육부와 한국대학교육협의회가 27일 공개한 '2026년 8월 대학정보공시 분석 결과'에 따르면 2025년 결산 기준 전국 4년제 일반·교육대학 192곳의 학생 1인당 교육비는 2072만8000원으로 전년 2020만2000원보다..

"몸무게 23.6㎏ 저는 대전샛, 우주탐험 준비마쳤어요"
"몸무게 23.6㎏ 저는 대전샛, 우주탐험 준비마쳤어요"

저는 대전에서 태어난 대전샛입니다. 45㎝ 키에 몸무게는 23.6㎏, 태양집열판 양팔을 펼쳐도 1m를 넘지 않아 위성 중에 아주 작은 큐브위성이라고 불리지요. 크기가 작다고 얕보지는 마세요. 발사체가 지구를 박차고 우주로 나아갈 때 전해지는 지구 중력 10~30배의 진동을 견딜 수 있고 영하 35도에서도 끄떡없이 작동해 지구의 대전과 소통할 수 있으니까요. 저는 10월 7일 전남 고흥 나로우주센터에서 누리호 5호에 탑재돼 우주로 날아갈거예요. 그래서 요즘 제가 태어난 연구실이 무척 바빠졌어요. 제가 어떤 훈련을 받았는지 설명해줄게요..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 대입 수시 앞 실기준비 ‘구슬땀’ 대입 수시 앞 실기준비 ‘구슬땀’

  • ‘청렴문화 함께 만들어요’ ‘청렴문화 함께 만들어요’

  • ‘온통대전 2.0’ ‘온통대전 2.0’

  • 배롱나무와 유회당 배롱나무와 유회당