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첨단 도형이 온다! - 위상 수학 ㅣ 미래가 온다 수학 시리즈 5
김성화.권수진 지음, 김진화 그림 / 와이즈만BOOKs(와이즈만북스) / 2024년 4월
평점 : 
수학자들의 끊임없는 탐구 정신이 낳은 놀라운 위상수학의 세계!
어려운 수학의 원리조차 재미있게 탐구하는 어린이 수학교양서!
‘이 세상에는 얼마나 많은 도형이 있을까?’
세모, 육각형, 원, 사면체, 원기둥, 물방울, 항아리…. 무궁무궁한 도형의 세계를 연구하던 수학자들은 문득 삼각형이 꼭 뾰족해야 하는지, 원이 울퉁불퉁하면 안 되는지 의문을 가졌다. 그러다 고무판을 가져와 사각형을 그려 쭉 늘려보기도 하고 줄여보기도 했다. 그렇게 사각형을 잡아 늘여 원을 만들기도 하고, 삼각형을 잡아 늘여 사각형을 만들면서, 선을 끊거나 면을 자르거나 구멍의 개수를 변화시키는 방법을 제외한 변형을 같은 모양으로 취급할 수 있음을 깨달았다. 이를테면 손잡이 달린 컵과 구멍 뚫린 도넛은 같은 모양(동위체, Isotope)으로 생각할 수 있다는 것, 오늘날 우리가 ‘위상수학’이라 부르는 바로 그것!
도형의 모양과 크기는 중요하지 않아.
도형을 일그러뜨려도 변하지 않는 게 있어.
수학자들이 새로운 눈으로 도형을 탐구해.
딱딱하지 않고, 엄격하지 않고, 말랑말랑한 수학이야!
말랑말랑하고 변하는데 변하지 않는 무언가가 있어.
요상한 도형들이 수학자를 유혹해. / 74p
와이즈만북스의 ‘미래가 온다-수학’ 시리즈는 수학자처럼 바라보는 법을 배우고, 고전 수학부터 현대 수학에 이르기까지 신비로운 수학의 원리를 탐구하게 하는 어린이 교양서다. 그 중 제5권 『첨단 도형이 온다!』에서는 300년 전에는 없었던 새로운 수학, 위상수학의 세계를 탐험한다. 도넛이 찻잔이 되고 찻잔이 도넛이 된다면 둘은 같은 도형일까, 쾨니히스베르크 도시의 다리를 한 번씩만 건너 마을을 모두 돌 수 있을까에 대한 물음에서 시작된 것이 마침내 수학의 역사를 바꿀 위대한 도형, 뫼비우스의 띠와 매듭이론을 탄생시키기까지! 알쏭달쏭하지만 흥미로운 위상수학의 원리를 살펴본다.
뫼비우스의 띠는 쓸모가 많아. 수많은 기계 부품 속에 뫼비우스의 띠가 숨어 있어!
장난감, 드라이클리닝 기계, 축전기, 복잡한 전기 회로에 뫼비우스의 띠가 쓰여.
뫼비우스 띠로 컨베이어 벨트를 만들면 한쪽만 닳는 일이 없어 두 배로 오래 써.
첨단 물리학 실험실에서는 뫼비우스의 띠를 본 딴 원형 입자 가속기가 돌고 있어.
예술가도 뫼비우스의 띠로 영감을 얻어. 그림을 그리고 소설을 쓰고, 멋진 건축물을 지어. / 90p
수학자들이 재미로 매듭을 연구했을 뿐인데, 물리학자와 생물학자와 우주학자가 고마워해.
수학자의 매듭이 양자 역학에 숨어 있고, DNA에도 숨어 있었어!
DNA가 얼마나 길고 복잡하게 얽혀 있는지 알아?
작고 작고 작고 작고 작은 세포의 핵 속에 기~다란 DNA 가닥이 접히고 꼬인 채 들어 있어.
DNA가 복제될 때 매듭이 풀려!
DNA가 도대체 어떤 매듭을 하고 있기에 그렇게 스르르 풀리는 걸까. 만약 암세포나 박테리아의 DNA가 복제되어 퍼져 갈 때, 매듭이 풀리지 않게 할 수 있다면 암과 전염병을 막을 수 있을지 몰라.
그걸 알려면 수학자에게 물어봐야 해. / 104p
위상수학은 다소 어려운 분야라 수학 전공자들조차 단번에 개념을 파악하기 어려운 게 사실이다. 그럼에도 불구하고 어린이들에게 이 책을 소개해주고 싶은 이유는, 첨단과학의 시대 속에서 위상수학이 지닌 잠재력이 얼마나 무궁무진한지 느낄 수 있기 때문이다. 무엇보다 수학자들의 끊임없는 탐구 정신이 낳은 이 놀라운 위상수학의 세계를 탐험하다보면, 자라나는 어린 아이들일수록 수학자적인 시선과 사고가 반드시 필요하다는 것을 깨달을 수 있다. 수학을 지루한 계산쯤으로 생각하기 쉬운 어린이들에게 수학이야말로 인류의 미래를 이끄는 가장 강력한 언어라는 점을 일깨워주는 이 시리즈를 꼭 권하고 싶다.
출판사로부터 도서를 제공 받았으나 주관적인 견해에 의해 작성되었습니다.