[Review] 공식의 아름다움 (양자학파 編, 미디어숲)

“공식의 아름다움 (양자학파 編, 김지혜 譯, 강미경 監, 미디어숲, 원제 : 公式之美)”를 읽었습니다. 

편저자인 ‘양자학파 (量子學派)’는 자연과학 분야에 중점을 둔 중국 교육 플랫폼입니다. 수준 높은프로그램을 선 보이며 중국 내에서 높은 인기를 구가하고 있다고도 알려져 있는데 특히 이 책, “공식의 아름다움”은 인류 문명에 큰 영향을 준 23개 공식을 통해 수학적, 과학적 업적 뿐 아니라 인류 역사에 어떤 영향을 주었는지 잘 보여주는 책입니다.

이 책에는 유명한 삼체 문제부터 비트코인을 만드는데 기초가 된 타원곡선 방정식, 베이즈 정리, 탄도학, 카오스 이론 등 많은 공식들이 등장합니다. 그 중 첫머리는 바로 누구나 알고 있는 ‘1+1 =2 ‘입니다. 사실 숫자를 셀 수 있는 생명체는 인간 뿐이 아니라고 합니다. 많은 동물들이 간단한 숫자는 셀 수 있으며 심지어 몇몇 식물들 역시 숫자를 셀 수 있습니다. 하지만 인간은 숫자를 셀 수 있을 뿐만 아니라 계산까지 가능합니다. 1+1은 아주 간단한 계산식이지만 이것을 만들어내고 활용할 수 있는 것은 인간 만의 능력이지요. 두 수를 합쳐 다른 수를 만들어낸다는 사실을 인식한 인간은 다른 생명체를 초월한 수학적 사고를 가지게 된 계기가 되었다고 책에서는 이야기합니다. 바로 ‘덧셈’이라는 공식이 등장한 것이지요. 여기에서 중요한 수학적 성질이 등장합니다. 다로 ‘더할’ 수 있다. 아주 단순하고 기초적이라 잊기 쉽지만 이는 수학이 자연을 그리고 우주를 기술할 수 있는 언어인 이유이기도 합니다. 그리고 수학적 사고방식의 가장 원초적인 씨앗이 되기도 합니다. 

가장 아름다운 공식은 무엇일까요? 어떤 사람은 아인슈타인의 질량-에너지 등가식을 이야기하는 사람도 있을 것이고, 어떤 사람은 뉴턴의 운동법칙을 이야기하는 사람도 있을 것입니다. 하지만 많은 사람들이 동의하는 가장 아름다운 공식은 바로 오일러 공식 혹은 오일러 항등식이라 부르는 공식입니다. 오일러 (Leonhard Euler, 1707~1783)는 스위스의 수학자, 물리학자로 가장 위대한 물리학자이자 가장 아름다운 공식을 만든 사람으로 잘 알려져 있습니다. 심지어 그를 가리켜 수가 있는 곳에는 언제나 오일러가 있다고도 이야기하는 사람이 있을 정도였다고 하니 수학계에서 그의 위상을 잘 알 수 있습니다.

그가 만든 오일러 공식은 간단한 수 0, 1, e(자연로그의 밑), i (허수단위), π (원주율)로만 이루어진 공식입니다. 가장 간단한 상수로 이루어져 있지만 그 의미는 단순하지 않아 푸리에 변환에 활용되기도 하고 전자파 및 확률파 등과도 연관되어 있어 전자기학이나 양자역학에 큰 영향을 끼친 바 있습니다. 그 영향의 거대함과 단순한 아름다움으로 오일러 공식을 가리켜 ‘신이 창조한 공식’이라고 일컫는 사람도 있을 정도입니다. 




‘공식이 아름답다니?’ 많은 사람들은 동의하지 못할 개념입니다. 사실 수포자라는 말이 있을 정도니까요. 하지만 이는 개인의 차원에서 수학에 대한 관심이나 흥미가 적거나 없는 경우입니다. 인류 전체적으로 보면 수학은 지금 우리가 누리고 있는 문명과 문화에 직접적으로 혹은 간접적으로 기여하였습니다. 이런 점을 감안하면 수학이나 과학에서 활용하고 있는 많은 공식들이 당연히 아름다워 보여야 합니다. 이 책의 내용은 책의 제목에서 풍기는 느낌과는 달리 비교적 소프트합니다. 물론 아주 쉬운 개념들만 있는 것은 아니라 쉽게 페이지를 넘기지 못하는 부분도 있지만 공식의 개념, 그리고 그 공식들이 실제에 어떻게 활용되었고 우리 역사에 어떤 자취를 남겼는지에 대한 풍부한 이야기들은 정말 흥미롭고도 재미있습니다. 수학이 아닌 수학에 대한 이야기, 과학이 아닌 과학에 대한 이야기를 읽어보는 것도 현대를 살아가는 교양인이라면 추천드릴 만한 독서경험일 것 같습니다. 



 
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※ 출판사로부터 도서를 제공받아 직접 읽고 주관에 따라 서평을 작성하였습니다.