우주와 수식을 사랑할 수 있다

우주를 사랑한 수식 - 인간의 사고가 만들어낸 가장 아름다운 언어
다카미즈 유이치 지음, 최지영 옮김, 지웅배(우주먼지) 감수 / 지와인 / 2025년 5월

✨️ '과학의 언어가 시가 된다면 그건 수식일지도 몰라요'
이 말에 반해 '우주를 사랑한 수식' 도서를 탐내게 되었다.
다른 나라의 언어를 비롯해 기계어, 컴퓨터 언어를 건너 우주를 위한 수식 언어까지 만나게 되어 너무 설레였다. 사실 우주는 큰 아들의 가장 큰 관심사이자 전공하고 싶은 분야지만 내가 가장 좋아하는 수식으로 표현할 수 있다니 신기했다. 우주를 수식으로 표현하고 설명한다는 생각을 해본적이 없었지만 마치 오선지 위의 음표같은 다양한 수식들을 우주의 물리적 현상들을 설명하는 신선한 접근이 생소하지만 매력적으로 다가왔다. 보통 공대에서도 논문을 쓰거나 연구결과를 나타낼 때, 프로그래밍 결과값이 아닌 이상 수학 식으로 증명하는 경우가 많다.
수학과 조금 거리를 둔 채 시를 읽고 시를 쓰는 요즘, 수식 하나하나를 오랫만에 손으로 써가며 의미를 이해해가는 과정과 시간이 순식간에 지나갈 정도로 물리와 담을 쌓았던 학창시절이 후회되기도 할 정도로 재미있게 내용을 파악해 나갔다.
전자회로를 공부해 나갈 때도 느꼈던 아름다움을 수학식에서 다시 찾을 줄은 몰랐다. 자칫 수식만 보고 당황하셨다면 잠시 숨을 고르고 식을 통해 우주애서 일어나는 현상들을 어떻게 식으로 표현한 건지 어떤 현상들을 나타낸건지 차근차근 읽어본다면 몰랐던 새로운 사실들을 다양하게 만날 수 있다.
이 책은 우주, 소립자, 빛의 수식과 함꼐 현대 물리학과 수학의 4대 법칙 으로 크게 나누고 우리가 알고 있는 아인슈타인, 뉴턴 방정식, 슈뢰딩거 방정식을 비롯해 미세 구조 상수 공식, 드 브로이 방정식 등 우리가 알지 못했던 식들의 이야기도 담겨 있다.
유난히 '로런치 변환식'이 재미있어서 여러번 읽으면서 가족들에게도 설명을 해주었다. 시간과 공간을 각각 다루는 변환이 아닌 시간과 공간을 섞어 만든 식이 바로 로런츠 변환식이다.
아이의 주말 특강수업을 위해 지하철을 타고 이동하는 중에 읽었던 부분이었는데 이 식의 예가 달리는 지하철 안에 있는 사람도 지하철역에 서있는 사람도 같은 식으로 나타날 수 있다는 말에 더 눈길이 갔던 것 같다. 달리고 있는 지하철 안의 사람이 밖의 좌표가 어디에 있는지에 따라 시간이 변해 공간과 시간이 뒤섞이는 것이다.
다양한 수식으로 표현된 우주와 물리, 수학의 발전의 이야기를 읽으며 서양 과학자들 사이에 우리나라의' 홍대용'의 지구지전설이 떠올랐다. 북학파 실학자로 18세기 천문학자였던 그분의 이야기도 이 책의 과학자들과 어깨를 나란히 다루어지면 좋겠다는 생각이 들었다.
일론머스크를 비롯해 우주 개발이나 우주 발전에 대한 기대와 연구가 점점 커가는 가운데 천문학과 수학 물리학을 어렵다고만 생각하지말고 이 책을 통해 우리가 실생활에서 만날 수 있는 이야기들처럼 편안하게 느낄 수 있으면 좋겠다.
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