베컴과 카를로스는 그 환상적인 킥을 어떻게 해냈을까?
포커 게임에서 카드를 유리하게 섞는 방법은 무엇일까?
아스테로이드 게임 속 우주는 어떤 모양일까?
이 수수께끼들이 백만 달러짜리 수학 미스터리와 연결되어 있다!
마커스 드 사토이는 초등학생들도 흥미로워할 법한 간단한 의문으로 시작하여 수학 학계 최대의 미해결 난제로 독자를 이끈다. 아스테로이드 게임 속 우주비행사가 돌아다니는 우주는 베이글 모양 표면처럼 생겼다고 해야 할지, 공 모양 표면이라고 해야 할지를 궁리하는 일은 위상 수학과 우주론, 푸앵카레 추측을 이해하는 입...
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베컴과 카를로스는 그 환상적인 킥을 어떻게 해냈을까?
포커 게임에서 카드를 유리하게 섞는 방법은 무엇일까?
아스테로이드 게임 속 우주는 어떤 모양일까?
이 수수께끼들이 백만 달러짜리 수학 미스터리와 연결되어 있다!
마커스 드 사토이는 초등학생들도 흥미로워할 법한 간단한 의문으로 시작하여 수학 학계 최대의 미해결 난제로 독자를 이끈다. 아스테로이드 게임 속 우주비행사가 돌아다니는 우주는 베이글 모양 표면처럼 생겼다고 해야 할지, 공 모양 표면이라고 해야 할지를 궁리하는 일은 위상 수학과 우주론, 푸앵카레 추측을 이해하는 입구와 같고, 포커 게임에서 카드를 유리하게 섞는 트릭인 ‘퍼펙트 셔플’을 아주 아주 많은 수의 카드 섞기에 적용하면 리만 가설과 관련된다. 카를로스가 97년에 성공시킨 놀라운 프리킥은 공의 회전에 의한 카오스적 난류-층류를 이용한 것으로, 기상 변화와 천체의 운동에도 존재하는 이 현상을 묘사하는 방정식은 ‘내비어-스톡스 방정식’이며 이 또한 클레이 연구소의 7대 밀레니엄 문제 중 하나이다. 이를 해결하는 수학자에게는 학계 최고의 미스터리를 해결했다는 영예와 함께 상금 백만 달러가 주어진다.
이처럼 각 장의 결말은 현대 수학의 주요 주제인 클레이 수학 연구소의 밀레니엄 문제에 이르게 되어 있다. 1장은 수론의 소수 관련 이론을 설명하며 ‘리만 가설’을 소개한다. 2장은 위상 기하학을 소개하며 우주론과 (지금은 해결된) ‘푸앵카레 추측’을, 3장은 컴퓨터 과학에서 매우 중요해진 문제인 ‘P대 NP-완전 문제’를, 4장에서는 암호학과 관련된 ‘버치와 스위너톤다이어 추측’을, 5장은 카오스와 비선형역학과 관련된 ‘내비어-스톡스 방정식’을 다루었다.
드 사토이는 상아탑에만 머물러 있는 수학자가 아니다. 『넘버 미스터리』의 드 사토이에게는 우리 주변의 친구들에서 느낄 법한 친숙한 ‘마니아의 열정’이 느껴진다. 그는 유럽 축구의 열렬한 팬으로 지역 축구 팀의 선수로도 활동하며 음악을 사랑한다. 프랭크 자파의 기이한 이름 짓기를 따라 딸들의 중간 이름을 숫자로 지었다고 고백하고, 콜드플레이의 앨범 자켓, 던전 앤 드래곤 게임의 주사위, 벨기에의 유명 만화 『땡땡』을 글감으로 삼는 등 각계 각층의 문화와 이슈에 깊은 관심을 보여왔고 모든 일상 생활에서 자신이 사랑하는 수학을 찾아내어 알려왔다. 열렬한 유럽 축구 팬인 드 사토이 교수의 익살은 축구와 관련된 화제에서 유감없이 드러난다. 책의 도입부로 사용된 「베컴은 왜 등번호로 23번을 선택했을까?」는 드 사토이가 『데일리 텔러그래프』에 기고해 축구 팬들에게 큰 호응을 얻었던 칼럼이다(「Beckham in his prime number」, 2003.07.16). 베컴의 등번호가 왜 항상 소수인가에 대한 각종 루머에 드 사토이는 수학자로서 한술 더 뜬, 그럴 듯한 의견을 보태며 소수의 특성까지 설명한다. 이외에도 아르키메데스의 입체를 축구공과 연결시킨 것이나(p.88), 카를로스의 프리킥(p.334) 등 축구 마니아의 감성을 수학 마니아로서의 유머와 결합시킨 재치가 돋보인다. 이 책에 대하여 리처드 도킨스는 “드 사토이는 마치 열정적인 동물학자가 동물을 사랑하듯 수를 사랑하는 것 같다”는 유머러스한 찬사를 보냈다.
대부분의 수학자의 철학이 그렇듯, 드 사토이는 단순히 남에게 설명을 듣는 것보다는 스스로 해보는 과정에서 수학의 기쁨을 누릴 수 있다고 생각한다. 그래서 그는 책 전반에 독자들이 참여할 수 있는 퍼즐들을 넣어 놓았다. 또한 각종 동영상과 웹 페이지들을 독자들과의 소통 방식으로 적극 활용하였으며, 공식 웹사이트에는 게임을 즐길 수 있도록 PDF 파일을 올려 두었다.
마커스 드 사토이는 옥스퍼드 대학교 찰스 시모니 2대 석좌 교수이자 수학자로, 승산에서는 그의 저서 3권을 모두 번역 출간하였다. 소수와 리만 가설을 주제로 하여 유럽 전역에서 과학 부문 베스트셀러가 되었던 『소수의 음악』(2005, 승산), 20세기 수학.과학사 발전의 축인 ‘대칭’의 개념이 수학적으로 완전히 정리되는 과정을 다룬 역작 『대칭 : 자연의 패턴 속으로 떠나는 여행』(2010, 승산)에 이어 이번에는 신간 『넘버 미스터리』를 선보인다. 드 사토이는 지난 20년 동안 150여 편의 활발한 수학 관련 칼럼을 썼고 라디오와 TV에 출연하며 가장 인기 있는 수학 프레젠터로 활동하는 등 오랫동안 폭넓은 독자층과 호흡해온 독특한 이력의 수학자이다. 영국 왕립학회 소속의 수학자이며 필즈상에 버금 가는 영예인 베릭상을 수상하기도 했으니 대중성뿐 아니라 검증된 전문성까지 갖춘 저자라 할 수 있겠다. 유능한 수학자이면서도 1994년부터 대중 문화에 관심을 가지고 칼럼을 써온 이래 20여 년간 수학의 즐거움을 대중에게 알리는 일은 드 사토이의 삶 자체였으며, 수학에 관한 한 드 사토이야말로 이 시대 최고의 스토리텔러로서 과학 저술계에서 독특한 위치를 점하고 있다.
드 사토이의 앞의 두 저서가 근.현대 수학사를 조명했다면, 『넘버 미스터리』는 수학의 미래를 위한 책이다. 클레이 수학 연구소가 제시한 21세기 미해결 7대 문제 중 5개를 주제로 하고 있기 때문이다. 미국의 자산가 클레이가 설립한 클레이 수학 연구소는 미국 매사추세츠 주의 케임브리지 지방에 있는 사설 비영리 재단이며, 수학을 널리 알리고 발전시키는 활동을 한다. 클레이 수학 연구소의 ‘7대 밀레니엄 문제’는 위상학과 수론에서부터 입자물리학, 암호학, 계산학, 항공기 설계까지 가장 흥미로운 순수.응용 수학의 많은 영역을 포괄하며, 각 문제당 백만 달러의 상금이 걸려 있다. 20세기 수학자 힐베르트가 제시한 ‘힐베르트의 문제들’이 20세기 수학 발전에 주요한 역할을 했듯, 클레이 연구소의 밀레니엄 문제는 21세기 수학의 진로를 결정하는 데 강력한 역할을 할 것으로 보인다. 그리고리 페렐만이 해결한 그 유명한 ‘푸앵카레 추측’이 7대 밀레니엄 문제 중 하나였다.
클레이 수학 연구소의 문제들은 증명은커녕 문제의 의미를 짐작하기도 어려운 것으로 유명하지만, 드 사토이는 독자층 제한 없이 누구나 이 문제들에 접근하고 즐길 수 있도록 저술했다. 스마트폰 애플리케이션과 인터넷 자료를 독자와의 소통 수단으로 적극 활용했고, 8살짜리 독자도 흥미로워할 법한 간단한 수수께끼들과 쉽게 참여할 수 있는 보드 게임이 수록되어 있으며, 수학을 손에 놓은 지 오래 된 나이 지긋한 독자들도 재미있게 읽을 수 있다. 물론 해당 전공에 관심 있는 학생들이나 수학도가 읽어도 손색이 없을 만큼 지식적 가치도 높다. 이 책은 재미있는 글감으로 풍부하면서도, 각 장의 말미에서는 클레이 수학 연구소의 문제 의미 설명과 핵심 수식까지 굳이 피하지 않고 안내하고 있기 때문이다. 드 사토이는 수학을 셰익스피어의 작품에 비유한다. 위대하고도 아름다운 작품을 전문가들만 즐기리라는 법은 없다는 것이다. 이 책은 어린아이부터 전문가에게까지 모두 가치가 있지만 독자마다 감상의 폭은 달라질 것이다. 두고두고 책장에 놓고 즐길 만한 컨텐츠이기에 이 책을 국내 독자들에게 자신 있게 추천한다.
추천사
꿈속처럼 기상천외하고 환상적이면서도 유용하기까지 하다. 수학이 이만큼 흥미로웠던 때는 없었다.
- 앨런 데이비스, 영국의 영화 배우
수학이 이렇게 재미있을 수 있다니! 복잡한 아이디어를 친숙하고 읽기 좋은 방법으로 풀어놓는 매력적인 책이다.
- 『타임 아웃』
퍼즐과 재미난 일화들이 잔뜩 들어 있는 즐거운 책이다. 저자는 수학에 능숙하면 모노폴리 게임에서 유리해지는 것은 물론 명성과 부까지 얻을 수 있음을 보여준다. 또한 말랑말랑한 기분전환용 수학을 거대한 미해결 난제와 연결시켜 묘사하면서도, 괴물 같은 수식과 어려운 증명을 굳이 피하려들지 않는다.
- 『뉴 사이언티스트』
실제 세계를 묘사하는 거침없는 친근함과 독창적인 시도는 사토이만의 장점이다. 그는 건축학, 도박, 축구, 스도쿠, 메시앙과 알반 베르크의 음악에 이르기까지 모든 것을 들여다본다.
- 『가디언』
현장 연구가의 열성적인 안내를 받으며, 한 저명한 생물학자와 함께 파나마 정글을 지나고 있는데 이 위대한 학자가 내게 속삭였다. “진정으로 자신의 동물을 사랑하는 사람에게 안내받는 건 정말 멋진 일임을 저는 잘 알지요.” 동물을 사랑하는 생물학자로서 현장 연구가의 식물 사랑을 이해한다는 농담이다. 수는 사토이 교수가 기르는 동물이며, 수를 향한 그의 사랑이 책장 곳곳마다 묻어난다. 마커스 드 사토이는 수의 왕국에서 활약하는 스티브 어윈과 다름없다.
- 리처드 도킨스, 『이기적 유전자』, 『만들어진 신』의 저자
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