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들어가는 말
1. 피보나치 가족과 친구들 2. 우박수와 함께 오르내리기 3. 거짓말, 새빨간 거짓말, 그리고 통계 4. 유클리드의 제5공리에 관한 문제 5. 대가의 발명품, 시계수 6. 비밀 문자의 과학, 암호학 7. 수와 국가 보안 8. 네 가지 색만으로 충분한가? 9. 자, 오미노, 골럼 교수 10. NP 완전 문제란 무엇인가? 11. 통 속에 공을 몇 개나 집어 넣을 수 있을까? 12. 중간 차원 13. 카오스에 이르는 길 14. 초수학과 괴물 |
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피보나치 수 가족은 세 가지 이유 때문에 수백 년 동안 큰 관심의 대상이 되어왔다. 첫째는 예상치 못하게 식물, 곤충, 꽃 등 자연 속에서 피보나치 수들이 반복적으로 나타나기 때문이다. 둘째는 0.618033989...라는 비율이 지닌 중요성이다. 흔히 황금비라고 부르는 이 비율은 카드의 모양에서부터 그리스 미술과 건축의 형태에 이르기까지 많은 곳에서 수학적 기초로 사용된다. 셋째는 피보나치 수 자체가 지닌 흥미로운 성질 때문인데, 수론에서 예기치 못한 온갖 용도로 사용되고 있다. 실제로 피보나치 수에 대한 글과 논문이 너무 많이 쏟아져나와 <계간 피보나치 The Fibonacci Quarterly>라는 잡지는 오로지 피보나치 수의 성질에 관한 내용만 다루면서 매년 수백 페이지 분량의 연구를 싣고 있으며, 가끔 국제회의를 개회하기까지 한다.
--- p.23 |
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도대체 우박수란 무엇이고, 왜 이런 법석을 떠는 것일까? 문제 자체의 단순성과 불확실한 역사를 감안하면 이 문제는 필요 이상의 조명을 받은 것처럼 보이기도 한다. 반면에, 이 문제는 믿을 수 없을 정도로 쉽게 정의할 수 있으면서도 풀리지 않는 문제를 낳는데, 그 문제는 앞으로도 오랫동안 풀리지 않을 것이다. 한 유명한 수학자는 “수학은 아직 그러한 문제들을 다룰 준비가 되어 있지 않다”고 말했다.
--- p.42 |
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한 가지 확실한 것은 유클리드의 제5공리는 정말로 문제가 있다는 것이다. 아주 정밀하게 측정한다면, 우리가 살고 있는 우주의 국지적인 지역은 우리가 고등학교에서 배운 기하학 법칙을 따르지 않는다. 이 모든 것이 주는 교훈은 무엇일까? 직관은 수학과 과학에서 아주 강력한 도구이지만, 항상 신뢰할 수 있는 것은 아니다. 우주의 구조는 순수 수학 자체와 마찬가지로, 가장 위대한 수학자와 과학자가 생각하는 것보다 훨씬 기이한 것일지도 모른다.
--- p.92-93 |
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그것은 실로 경이로운 순간이었다. 수년 이상 풀리지 않던 문제가 단 3초 만에 해결된 것이다! 미지의 영역으로 모험을 떠나던 초창기에는 그러한 흥분과 희열을 자주 맛볼 수 있었다. 정복되지 않은 수의 봉우리에 대한 도전이 이루어졌고, 마침내 많은 봉우리들이 정복되었다. 그렇지만 그들도 일이십 년 후에 등장할 강력한 전자 컴퓨터의 위력에 비하면 그러한 노력이 얼마나 보잘것없는 것인지 미처 깨닫지 못했다.
--- p.136 |
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파이겐바움의 선구적인 업적 덕분에 카오스의 발생에 대한 진지한 연구가 현재 활발히 진행되고 있다. 다양한 분야의 과학자들이 허송세월한 시간을 보충하기 위해 달려들고 있다. 카오스는 양자물리학의 미시 세계에서부터 천체물리학의 거시 세계에 이르기까지 도처에 존재한다. 하나의 과학 혁명이 일어나고 있는데, 이 모든 것이 하잘것없어 보이는 한 계산기에서 시작되었다는 것을 생각해보라.
--- p.239-240 |
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■ 세계 최고의 수학자들도 쩔쩔매게 만드는 수학 아이디어와 문제들
_지도를 색칠하는 데는 몇 가지 색이 필요할까? _우박수는 항상 결국에는 땅으로 떨어질까? _수는 국가 보안에 어떤 영향을 미칠까? _순회 판매원 앞에는 어떤 문제가 기다리고 있을까? _통 속에 가장 공을 많이 집어넣는 방법은 무엇일까? _4차원(혹은 3.5차원)에서의 삶은 어떤 것일까? _시계수는 무엇이며, 수학자는 왜 거기에 큰 관심을 기울일까? _해바라기와 솔방울에는 수에 관한 어떤 비밀이 숨어 있을까? _수학에 나오는 괴물은 무엇이며, 어떤 일을 할까? 맬컴 E. 라인스의 수에 관한 두 번째 책인 《단순한 숫자에서 발견된 놀랄 만한 수학 아이디어와 문제들》(원제 : Think of a Number)은 위의 질문들을 포함해 1, 2, 3… 등 수의 개념들이 지닌 괴상하고 놀라운 성질에 대한 흥미로운 탐색을 시도하고 있다. 고대 그리스인의 관심을 끌었던 문제에서부터 현재 진행되고 있는 최신 연구에 이르기까지, 인류의 역사와 함께 해온 수학의 진보와 그 역사 속에 자신의 이름을 올려놓은 수많은 수학 천재들의 이야기, 그리고 그런 그들을 쩔쩔매게 만들었던 유명한 수학 문제들이 저자의 해박하고 간명한 해설과 함께 흥미진진하게 읽힌다. 이 책은 수의 성질보다는 일반적인 의미에서 수와 자연의 상호 작용을 살펴보고 있다. 우박, 택시, 솔방울, 자전거 조립, 그림책 색칠하기처럼 겉으로 가벼워 보이는 주제가 있는가 하면, 암호, 국가 보안, 대칭성과 원자물리학, 기상학, 4차원에서의 공간 굴곡, 정보망 체계 등 좀 무거워 보이는 주제들도 있다. 따라서 우리는 이 책을 통해 수와 그 ‘성질’ 사이의 관계를 배울 수 있고, 프랙탈과 카오스의 아름다움을 발견하기도 한다. 수학에 관한 지식이 거의 없더라도 수와 수가 자연계에서 담당하는 역할에 대해 관심이 있는 사람이라면 누구나 흥미롭게 읽을 수 있을 것이다. |