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발칙한 수학책 - 복잡한 계산 없이 그림과 이야기로 수학머리 만드는 법
최정담 지음, 이광연 감수 / 웨일북 / 2021년 6월
평점 :
4차원이 궁금했었다구요? 테서랙트? 영화 속에 나오는 이론들? 생활 속에서 이렇게도 적용해 볼 수 있다구요?.... 모두 있습니다, 이 책에! 수학 블로그와 페이스북 페이지 <유사수학 탐지기>를 운용하고 있고 ‘디멘’이라는 이름으로 활동중인 최정담 저자의 ‘발칙한 수학책’입니다. 각종 상을 휩쓴 저자의 이력을 보니 현재형 인재라고 할 수 있을 것 같아요.
‘친구들과 이야기를 나누다 수학도 재미있는 ’썰‘이 될 수 있다는 사실을 깨닫고 온라인에서 수학 포스트를 쓰기 시작’했다고 합니다. 그 즐거움이 고스란히 책 속에 있었습니다.
그림과 스토리로 풀어가는 수학과 물리학 내용들은 이해하기 쉽고, 여기저기에 넣어놓은 QR코드로 평면상의 글을 입체적으로 볼 수 있어서 정말 재밌습니다. 특히 제가 집중했던 챕터는, ‘2부 (1)차원의 한계를 수학으로 넘어서기’, ‘4부 수학의 눈으로 바라본 세상’ 이였습니다.
‘2부 (1)차원의 한계를 수학으로 넘어서기’를 읽다보면 어벤저스 영화를 통해 한 번은 들어봤었을 ‘테서랙트’의 본질에 대하여 나옵니다. 물론 4차원 큐브라서 3차원에 사는 제가 100% 이해를 하고 있다고는 못하겠지만 어렴풋이나마 생각해 볼 수 있었습니다. 여튼 이런 내용은 봐도봐도 흥미롭습니다.
_4차원 큐브는 테서랙트 라고 부릅니다. 테서랙트가 여러분의 책상 앞에 떨어진다면 여러분은 무엇을 보게 될까요?
..... 2차원의 사람이 보게 될 도형은 큐브가 어떤 방향으로 떨어지느냐에 따라 다릅니다. 만약 정육면체가 그림과 같이 똑바로 떨어진다면 2차원의 사람은 갑작스럽게 나타난 큰 사각형이 머물러 있다가, 한순간에 사라지는 것을 관측합니다.
만약 정육면체가 비스듬하게 떨어지면 2차원의 사람은 더욱 혼란스러운 현상을 관측합니다. 2차원의 사람은 아래와 같이 갑작스럽게 나타난 삼각형이 오각형이 됐다가, 육각형이 됐다가, 사각형이 되더니 어느 순간 사라지는 모습을 관측합니다.
테서랙트가 3차원 지구에 떨어질 때도 비슷한 일이 일어납니다. 만약 여러분의 책상 위에 테서랙트가 떨어진다면, 여러분은 갑작스럽게 나타난 피라미드가 정육면체가 됐다가 삼각기둥이 됐다가 잘린 입방체 모양이 되더니 순식간에 사라지는 모습을 관측할 것입니다._['4차원 공이 3차원에서 굴러다닌다면?‘에서]
‘4부 수학의 눈으로 바라본 세상’은 실재 생활에 적용된 수학적인 해법들과 이론들에 관한 내용이였는데요. 가장 효율적인 비행기 탑승 순서에 관한 합리적인 계산과 추론들, 책 1000권을 어떻게 정렬할까에 적용할 수 있는 정렬알고리즘, 스타벅스 옆에 커피빈이 있는 이유, 죄수의 딜레마와 담배 회사, 도로를 더 만들었는데 교통체증이 심해진다면 에 대한 것들 등, 단순히 이론적인 내용들이 아니라 그림과 명료한 문장들과 수식으로 실질적인 적용들을 풀어놓아서, 보다보면 시간이 후딱 지나갑니다. 물론 각 내용들에 대한 기초수학을 가지고 있다면 더 좋을 듯합니다.
결론적으로, 신버전 수학책이라고도 부르고 싶은 ‘발칙한 수학책’. 세상을 이해하는 법이 여러 가지가 있겠지만 수학이나 물리학처럼 인과관계 확실하게 답을 제시할 수 있는 학문도 드물다고 생각합니다. 물론 이 답들도 절대적이라고는 할 수 없겠지만 그 도출 과정이 합리적인 추론과 사고, 계산법을 요구한다는 것은 맞지요. 세상을 보는 균형 잡힌 사고법을 기르고 싶은 이들에게도, 영화나 드라마, 소설들에서 많이들 다루고 있는 차원이나 확률에 대한 내용 등을 알고 싶어 하는 이들에게도, 그저 수학이 좋은 이들에게도... 모두 권하고 싶은 재밌는 수학, 물리학 안내서입니다.
_라플라스는 1773년에 자신의 에세이에서 다음과 같은 말을 남겼습니다. 라플라스의 이 에세이에서 등장하는 지성체는후대에 ‘라플라스의 악마’로 불리게 됩니다.
‘우주의 현재 상태는 과거의 [수학적] 결과이자 미래의 원인이다. 자연에 존재하는 모든 힘과 입자의 정보를 관측할 수 있고, 이 모든 데이터를 분석할 수 있는 지성체는 우주의 가장 큰 항체와 가장 작은 원자를 단순한 수식으로 지배한다. 그런 지성체에게 있어 불확실한 것은 아무것도 없다. 그는 과거를 보듯 미래를 보고 미래를 보듯 현재를 본다.[의역 포함]
결정론의 타당성과 라플라스의 악마의 존재성에 대한 논쟁은 수학과 물리학이 발전하면서 더욱 복잡한 양상을 띠게 되었습니다. 이 주제는 정보 이론, 양자역학, 열역학 등 물리학의 다양한 분야에 대한 깊은 이해를 필요로 합니다._[‘카오스 속에서 미래를 내다보는 수학’ 중 ‘수학과 물리학이 창조한 신-라플라스의 악마’에서]