천년 전 수학에서 만년 후 과학까지
위상수학 분야 세계적 권위자의
경계를 넘나드는 지적 모험
수의 탄생부터 인공지능의 미래까지
이토록 수학이 재미있어지는 순간!
송용진 작가
서울대 수학과에서 이학사를 받고, 오하이오 주립대에서 위상수학 분야 이학박사를 받았다. 1991년부터 인하대 수학과 교수로 재직 중이다. 오랫동안 대한수학회 한국수학올림피아드 위원장으로 일했고 국제수학올림피아드 위원(IMO Board Member)으로 활동하고 있다. 1995년부터 20여 년간 국제수학올림피아드 한국대표단 단장 또는 부단장을 맡으며 대한민국이 두 차례 1등을 거머쥐는 데 기여했다. 30여 년간 풀리지 않던 해러(Hare)의 추측 문제를 해결한 연구 성과와 수학 영재교육에 헌신한 공로 등을 인정받아 과학기술훈장 혁신장, 서울시 문화상을 받았다. 수학 영재를 발굴해 지도하고 수학교육을 연구하며 우리나라의 수학 발전에 기여하기 위해 노력하고 있다.
목차
머리말_과학이 바꿀 1만 년 후의 세상이 궁금합니다
첫 번째 이야기_과학은 이제 막 태동하기 시작했다
최신 과학의 시대 | 풍요로워지면 선량해진다 | 인류 최대 관심사의 변화 | 과학이 맞이할 미래 | 인간은 죽음을 극복할까?
두 번째 이야기_인류라는 하나의 군생명체
7000년간 뼈 무덤을 쌓은 하이에나 | 인간의 몸이 바뀌고 있다 | 요즘에는 수학도 더 잘한다 | 인류의 변화가 가져올 미래
세 번째 이야기_자연철학은 어떻게 과학이 되었나
자연의 원리를 탐구하다 | 자신을 수학자로 알았던 뉴턴 | 한자어로 번역된 용어들 | ‘수학’,‘과학’이라는 용어
네 번째 이야기_“1만 년 후의 과학이라고요?”
지식은 언젠가 반드시 쓰인다 | 환경오염과 저출산 문제 | 지구를 위한 노력 | 인류는 답을 찾을 것이다
다섯 번째 이야기_수천 년간 지속 발전해 온 유일한 학문
거대한 지식의 탑을 쌓다 | 수학자와 수학교육자 | 기호의 탄생 | 0의 발견이 대단한 이유 | 덧셈, 뺄셈, 등호의 등장 | 문자 계산의 혁신이 시작되다
여섯 번째 이야기_현대 문명에서 수학이 하는 일
수학자들은 무엇을 연구할까? | 순수수학의 세계 | 수학과 자연과학의 차이 | 인류 문명과 수학
일곱 번째 이야기_우주와 소통하기 위한 언어
완전한 진리를 추구하다 | 뉴턴과 아인슈타인의 언어 | 수식과 정리, 그리고 이론 | 수학자들을 사로잡은 기하 | 빛을 연구하며 우주를 이해하다 | 최속강하곡선과 천재 수학자들 | 현대의 기하학 | 가장 자주 쓰는 언어, 미분방정식
여덟 번째 이야기_수리 자본주의 시대가 온다
오일러, 수학을 현대화시키다 | 순수수학을 발전시킨 힐베르트 | 수학의 응용 가치를 높인 폰 노이만 | 수리 자본주의 시대에 필요한 것 | 인공지능 연구와 수학의 역할 | 알고리즘 과제를 해결할 무기 | 인공지능에 관한 4가지 착각
아홉 번째 이야기_인류의 역사를 바꾼 과학적 발견
위생 개념을 만든 세균 | 천체의 비밀을 밝힌 망원경 | 세균을 발견해 낸 현미경 | 지동설과 둥근 지구
열 번째 이야기_명나라의 과학은 왜 유럽에 뒤처졌을까?
전 세계를 지배한 유럽 | 끝없이 전쟁을 치르다 | 유럽의 진리 탐구 정신 | 아편전쟁에서 패배한 중국 | 일본의 메이지유신과 유럽 | 과학을 발전시킨 그리스의 철학
열한 번째 이야기_지난 1000년간 세상을 뒤바꾼 20인
문명의 발전에 기여한 과학 | 또 다른 인물들
열두 번째 이야기_몽골제국의 침략과 유럽의 르네상스
‘이교도’에게 무너진 기독교 | 몽골제국의 강력한 전투력 | 유럽으로 흑사병이 퍼지다 | 종이, 화약, 나침반의 전파 | 브랜디의 진짜 원조
열세 번째 이야기_종교와 과학의 끈질긴 힘겨루기
최고의 도서관이 파괴되다 | 문명 발달의 중심지, 바그다드 | 이슬람의 과학이 기독교 세계로 유입되다 | 공용어가 문명에 끼치는 영향 | 문명을 파괴한 종교들 | 기독교와 과학의 공통점 | ‘신의 뜻’을 연구하다 | 천동설과 지동설 | 데카르트는 신을 믿었을까? | 종교 갈등이 빚은 비극들 | 마녀사냥과 홀로코스트 | 진화론과 창조론 | 종교와 과학의 역할
열네 번째 이야기_과학이 가장 발달한 100년은 언제일까?
19~20세기 유럽의 수학자들 | 벨에포크 시대의 종말 | 영국 최고의 전성기 | 전자기학을 발전시킨 두 사람 | 독일 괴팅겐의 수학자들 | 청나라의 양무운동
열다섯 번째 이야기_근현대에 꽃핀 일본의 과학기술
메이지유신 이전의 과학 | 19~20세기 일본의 과학자들 | 이화학연구소와 노벨상 | 과학연구도시를 만들다 | 기독교가 전파되지 않은 이유
열여섯 번째 이야기_미국과 중국의 21세기 과학 전쟁
기묘한 대립 관계 | 과학기술로 승부하다 | 친미 VS. 친중
열일곱 번째 이야기_인공위성을 쏘아 올리는 나라
세계적으로 발전한 한국의 수학 | 냉전 시대의 인공위성 전쟁 | 독일과 일본의 활약 | 나로호와 누리호 | 경제성을 갖춘 발사체 | 기초과학의 중요성 | 순수이론과학도 중요하다 | 인재를 자국에서 교육하는 나라
열여덟 번째 이야기_수학적 사고가 필요한 이유
판단력과 분별력 | 과학 상식의 중요성 | 왜 음모론을 믿을까? | 생명과 직결되는 과학 | 오답을 알아내는 힘 | 교육에서의 핵심역량 | 판단력이 중요하다
열아홉 번째 이야기_우주가 휘어져 있다는 게 무슨 말일까?
4차원이라는 세계 | 중력과 관성력은 같다 | 아인슈타인의 일반상대성 이론
스무 번째 이야기_외계인이 지구에 와 있다면
외계인은 어떤 모습일까? | 이미 지구에 와 있다면
스물한 번째 이야기_1만 년 후의 인간을 상상하다
평균수명 1000세 | 현실과 가상의 융합 | 핵융합 무한 에너지 | 슈퍼지능의 탄생 | 고도로 진화한 인간 | 더 나은 삶을 살다
1만 년이라는 먼 미래를 상상해 봅니다.
'수학은 우주로 흐른다' 이 책은 수학과 과학을 주제로 한 유익하고 읽기 쉬운 인문학 책으로 수학을 넘어 과학기술 전반에 대한 이야기와 역사, 종교, 문화, 인류의 삶 등을 담은 책입니다.
수학의 역사는 과학의 역사이자 인류 문화의 역사입니다. 과학의 발전 속도는 점점 빨라질 것으로 예상합니다. 먼 훗날 언젠가는 수학과 과학을 통한 우주와의 소통이 원활하게 이루어질 거라고 저자는 상상합니다.
이 책에는 다양한 이야기가 등장합니다. 유럽, 아라비아, 몽골족, 19세기 과학 등 역사 이야기도 나오고 나라별 발전 과정도 나옵니다. 현재의 이야기, 미래의 과학에 대한 이야기 등 많은 이야기가 나옵니다.
인간은 죽음을 극복할까?
과학의 힘으로 인간들이 죽음을 극복하고 영원한 삶을 살 수 있을까? 과학은 인류가 멸망하지 않는 한 지속적으로 발전할 것이다. 우수한 과학자들의 연구들이 지속적으로 축적되고 있어 과학은 계속 발전한다. 변화는 천천히 오는 듯하다가도 어느 날 갑자기 도래하는 법이다. 조금의 인내와 기다림이 필요하다.
2021년 지구의 인구는 78억 명이다. 지난 20년 사이에 15억 명이나 늘었다. 인도의 인구 증가 속도는 엄청나다. 유엔식량농업기구는 2050년 지구의 인구가 90억 명에 달할 것이라 예상하며 인구 과잉을 경고했지만, 미래의 과학기술이 어떤 것을 가능하게 할지 모른다. 인구의 한계란 존재하지 않을 것이다.
인구 변화는 서서히 진행되지만, 그 영향력은 막강하다. 인구는 곧 생산력의 원천이요, 생산력은 한 나라 경제의 근간을 이루기 때문이다. 2022년, 그동안 만년 인구 2위였던 인도가 마침내 중국을 제치고 세계 최대 인구국으로 떠오를 것이 거의 확실해졌다.
유엔에 따르면, 이는 이전의 예상 연도였던 2028~2030년보다 6~8년이나 앞당겨진 것이다. 인도와 중국의 출산율 격차가 예상보다 커진 탓이다. 현재 인도의 출산율은 2.48명. 중국의 1.55명보다 무려 1명이나 많다.
2030년이면 인도가 미국, 중국에 이어 세계 3위 경제대국으로 올라설 것으로 내다보는 주요 근거 중 하나가 바로 이 ‘젊은 인도’의 잠재력이다.
수리 자본주의 시대가 온다
인공지능 연구와 수학의 역할은 서로 융합하는 새로운 패러다임을 만들어내고 있다. 인공지능과 빅테이터를 중심으로 수학이 실용과학의 세계에서 활약하고 있다. 인공지능 연구에 있어 수학적 원리의 이해가 매우 중요하다. 수학과 과학의 융합적 발전이 더욱 가속화할 것이다.
수학자 또는 수학적 배경을 가진 연구자 개개인의 수학적 사고력과 통찰력, 문제를 물고 늘어지는 끈기가 인공지능 연구에 실질적인 도움을 주는 것으로 보인다.
우리의 삶 속에서 수학적 사고가 필요한 이유는 판단력과 분별력 때문이다. 사실을 사실대로 받아들이는 태도와 좋은 판단력이 필요하다. 늘 선택의 순간들 속에서 살고 있기 때문에 옳고 그름을 판별하는 능력, 좋고 나쁨을 구별하는 능력, 서로 같은 것과 다른 것을 분별하는 능력들이 필요하다.
수학이라고 해서 나와는 동떨어진 것이라고 생각했는데 우리네 삶에 밀접하게 연결되어 있고, 삶 속에서 이미 수학적 사고를 하고 있었음을 알게 되었다. 알 수 없는 기호들과 숫자로 머리가 아프다고 생각했는데 이 책을 통해서 인문학적 관점으로 바라본 수학은 재미있다.
수학을 통해서 어떤 추상적 개념을 구체적으로 명확하게 이해하고 활용하는 능력이 더 중요하게 쓰이고 있다. 수학 공부를 많이 하면 새로운 개념을 받아들이는 능력, 복잡한 개념을 단순화하는 능력이 증진된다. 누군가의 틀린 말을 할 때 그것이 틀리다는 것을 인지하는 능력이 증진된다. 수학 공부를 통해서 분별력을 키우게 된다. 수학과 과학을 통해서 더 나은 삶을 살기를 바란다.