수학으로 이루어진 세상

일상에서 보는 모든 사물, 현상 등 그 배후에 수학이 도사리고 있다

우리는 흔히 수학이라는 말만 들어도, 어렵다, 재미없다, 왜 배우는지 모르겠다 등 머리를 절레절레 흔든다. 더하기 빼기, 곱하기 나누기만 하면 사는 데 아무 지장도 없는데 왜 그리 어렵고 이상한 부호들로 가득한 이상한 학문을 배워야 하는가?
하지만 이 책을 읽어보면 우리의 생각이 얼마나 잘못되었는지 금방 알 수 있다. 이 책은 흔히 생각하는 그런 ‘수학책’이 아니다. 이 책 어디에서도 수학 공식이나 복잡한 연습 문제는 발견할 수 없다. 애초에 수학 문제 풀기 요령을 가르쳐주려는 목적으로 집필한 책이 아니기 때문이다.
그 대신 수학이 전에 생각했던 것과는 전혀 다르다는 사실을 알게 될 것이다. 그리고 수학이, 보통은 자신의 모습을 살짝 감춘 채로, 우리 일상생활의 거의 모든 측면에서 매우 중요한 역할을 수행하고 있다는 사실을 확실히 깨닫게 될 것이다.
지은이는 머리말에서 이 책을 읽어야 할 사람에 대해 이렇게 얘기한다.

*만일 누군가 수학이란 우리의 일상과 무관하다고 생각한다면, 이 책이야말로 그런 사람을 위한 책이다.
*만일 누군가 수학이란 단지 숫자에 대한 학문이라고 생각한다면, 이 책이야말로 그런 사람을 위한 책이다.
*만일 누군가 수학이란 이미 몇 세기 전에 다 끝난 얘기라고 생각한다면, 이 책이야말로 그런 사람을 위한 책이다.
*만일 누군가 우리의 일상생활에 호기심을 갖고 있다면, 이를테면 스포츠, 오락, 미술, 음악, 도박, 여러 종류의 직업, 컴퓨터, 동물의 세계, 바닷속 탐험, 사랑과 결혼 등, 그러니까 간단히 말해 태양 아래 우리 세상에서 벌어지고 있는 모든 일과 거기에 태양 너머에서 벌어지는 모든 일까지 모두 궁금하다면, 이 책이야말로 그런 사람을 위한 책이다.

우리는 흔히 수학을 단지 셈이나 하는 학문이라고 생각한다. 그러나 그것은 수학의 극히 일부분에 지나지 않는다. 수학은 질서에 관한, 패턴과 구조에 관한, 그리고 논리적인 관계에 관한 학문이다. 즉, 우리가 살고 있는 세상에 관한 것이며, 우리의 사유에 관한 것이다. 그리고 흔히 얘기하는 것처럼 지루하고 흥미 없기는커녕 온갖 유형의 창조성으로 가득 차 있다.

화학으로 이루어진 세상

화학으로 눈떠서 화학과 함께 잠드는 하루!

우리는 화학의 세계에 살고 있다. 우리가 평소에 숨을 쉬고 있다는 것을 별로 의식하지 못하는 것과 마찬가지로 우리의 주변 세계는 온통 화학으로 둘러싸여 있다. 이 책은 바로 이러한 기본 인식에서부터 출발한다.
이 책의 원서 제목은 ‘화학 24시(Chemie rund um die Uhr)’이다. 여기에는 두 가지 의미가 담겨 있다. 우선 책의 구성 측면에서 각 장은 한 여성이 아침에 일어나 하루 일과를 마치고 잠자리에 들기까지 시간별로 맞닥뜨리게 되는 구체적이고 일상적인 사건들에 대한 장면 묘사로부터 시작된다. 이 개별 사건들은 사실은 관련 분야의 화학 이야기를 이끌어내기 위한 단초로 작용한다. 이러한 구성 방식은 자칫 딱딱하고 무미건조한 인상을 주기 쉬운 과학에 대한 호기심을 유발하고 마치 하나의 소설을 읽는 듯한 재미를 가져다준다. 또 다른 의미에서 ‘화학 24시’는 우리의 모든 일상생활이 화학과 직?간접적으로 연결되어 있다는 것을 보여준다. 실제로 우리 몸에 들어 있는 화학 성분을 비롯하여 음식, 옷, 가구, 화장품, 주방용품은 말할 것도 없고 자동차, 에너지, 알코올, 의약품 등 현대 문명의 모든 산물이 화학 없이는 생각할 수도 없다.
과학저널리스트인 크리스틴 메데페셀헤르만과 프리데리케 하마어, 유명한 실용화학자 한스위르겐 크바드베크제거는 이렇듯 화학이 우리 삶의 일부임을 보여준다. 자연과학에 관심을 갖는 사람이면 누구나 고속도로의 정체, 세탁할 때 사용하는 섬유 유연제, 맛있는 음식, 인간의 육체 등에 담긴 비밀에 흥미로운 시선을 보내게 될 것이다. 자연과학과 일상적인 삶 사이의 관계를 살펴보는 것이 이 책을 읽는 재미다.

물리로 이루어진 세상

물리학은 수식을 푸는 학문인가, 자연현상의 이치를 깨우치는 학문인가

아마도 고등학교 때 물리 수업을 들어본 사람들은 공감하지 않을까. (물론 물리를 아주 좋아했던 몇몇을 제외하고.) 이해하기 어려운 무수한 법칙과 알 수 없는 공식들을 외우느라 머리가 아팠고, 칠판에 빽빽하게 문제를 풀어주던 선생님의 모습은 아득하기만 했고, 그걸 공책에 옮겨 적으면서도 무슨 말인지 몰랐고, 순간 멍해지면서 고개가 꺾이기도 했을 것이다.
과학의 대중화 바람으로 가장 혜택(?)을 입은 분야라면 수학과 물리학을 들 수 있다. 과학 교육의 중요성이 강조되면서 청소년을 대상으로 한 수학과 물리학을 비롯한 과학 서적들이 봇물처럼 쏟아져 나왔고, 그 덕분에 아인슈타인의 E=mc2이나 리처드 파인만의 이론 등 쉽지 않은 내용들이 책으로 나와 꽤 인기를 끌기도 했다.
그럼에도 불구하고 고등학생들이 가장 싫어하는 과목이 물리이고, 이공계 기피 현상은 더욱 심화되고 있다. 그들에게 물리학은 여전히 공식을 외우고 그 공식에 숫자를 대입해 문제를 푸는 과목일 뿐 우리 일상과는 먼 학문이다. 만물의 이치를 깨우치는 학문이라는 물리학의 본성은 잊힌 지 오래다. 하지만 시야를 넓혀 우리 주위를 관찰해보면 그 안에 무수한 물리 법칙들이 숨어 있고, 만물의 이치가 깃들어 있음을 알 수 있다.
몇 해 전부터 이공계 입시에도 논술이 도입되었다. 문제 풀이만을 열심히 익힌 우리 학생들에게는 곤혹스러운 일이 아닐 수 없다. 불을 끌 때 물이 어떤 구실을 하는지, 눈송이가 어떻게 만들어지고, 어떻게 돌멩이가 물 위로 튀어 오르며, 자전거가 균형을 이루는 이치가 무엇인지 등 우리 주위에서 일어나는 일들에 관심을 기울일 새 없는 그들에게 그러한 일들을 물리 법칙으로 풀어내는 일은 쉽지 않을 게 분명하다.
물리학은 단순히 수식을 푸는 계산이 아니다. 그것은 이해를 돕는 부차적인 방법이고 하나의 과정일 뿐이다. 궁극적으로 물리학이란 자연현상의 이치를 깨우치는 학문이고, 따라서 문제 풀이 이전에 자연의 섭리를 이해하고 원리를 깨우치는 것이 중요하다.
이 책은 물리학의 본성에 근접하고, 우리 앞에 놓인 문제의식에 부응하는 책이다. 그냥 소설처럼 편안하게 읽어도 좋고, 좀더 깊이 알고 싶다면 수식을 이끌어내 검증을 해봐도 좋다. 소설처럼 읽든 수식으로 검증을 하든 놀라운 자연현상에 감탄을 금치 못할 것이다. 그러면 물리학은 좀더 흥미로운 학문이 되지 않을까.