재밌어서 밤새 읽는 수학자들 이야기(재밌밤 시리즈)

전 일본 베스트셀러 <재밌어서 밤새읽는> 시리즈, '수학자 편' 출간

수학이 술술~ 수학자들과 떠나는 스토리텔링 수학여행!



일본에서는 35만 부 이상 판매되고, 우리나라에서도 미래창조과학부 인증 우수과학도서, 기타 여러 단체의 청소년 교양 추천도서로 선정되며 인정받아온 <재밌어서 밤새읽는> 시리즈의 '수학자 편'이 드디어 출간되었다. 일본 최초의 사이언스 네비게이터로, 청소년들에게 수학과 물리를 즐겁고 알기 쉽게 가르치고 있는 저자가 <재밌어서 밤새읽는 수학이야기> <초 재밌어서 밤새읽는 수학이야기>에 이어 더욱 강력한 '스토리텔링 수학'으로 즐거운 수학 학습을 원하는 독자들을 찾아왔다.

최근, 취업난에 따른 '이과 쏠림' 현상이 가속화되고 있다. 문?이과 통합 교육까지 거론되고 있는 때인 만큼, 수학은 더 이상 어렵다고 포기할 수 있는 과목이 아닌 '필수 과목'이 되었지만 많은 학생들이 여전히 수학에 거리감을 느낀다. 하지만 이 책 <재밌어서 밤새읽는 수학자들 이야기>는 복잡한 수학 공식 뒤에 숨어 있는 수학자들의 드라마 같은 삶을 통해, 청소년들에게 수학의 재미뿐만 아니라 경이로운 감동까지 선사하며 어려운 수학에 대한 부담감을 떨칠 수 있도록 도와줄 것이다.

저자는 이 책에서 수열과 지수?로그, 방정식과 함수, 삼각 함수와 미분?적분, 페르마의 정리 등 중?고교 교과서에서 중요하게 다루고 있는 수학 개념을 설명하고 있는 것은 물론 중력, 블랙홀, 빅뱅 등 우주의 신비에 관한 물리학 이론이 어떻게 '수학'에서부터 시작되었는가를 네이피어, 뉴턴, 아인슈타인, 보어 등의 최고 학자들의 삶과 함께 흥미진진한 이야기로 풀어나간다. "단 한 개의 수식을 발견하고 완벽하게 증명해 내기까지 얼마나 많은 탐구자의 이어달리기가 있었는지를 생각하면 감동으로 가슴이 벅차오른다."는 저자와 함께, 재미로 가득한 스토리텔링 수학여행을 떠나보자.





수학자를 알면 수학이 쉬워지고, 물리학이 보인다

수식 증명에 인생을 바친 천재 학자들, 과학의 비밀을 밝히고 우주의 신비를 파헤치다!



이 책은 순수하게 수학의 진리를 추구했던 학자들을 통해 수학의 역사를 소개하고 있다. 우리가 익히 알고 있는 수학 공식들이 무슨 의미를 지닌 채 탄생하였으며, 어떤 수학자들의 손을 거쳐 완성되어 왔는지를 재미있는 이야기로 읽다 보면 무한한 수의 세계 속에서 수식의 아름다움을 발견하게 되곤 한다.

하지만 수학자들을 아는 것이 단순히 수학을 아는 것에서 그치는 것은 아니다. 수학에 대한 이해는 우주의 신비를 푸는 데 중요한 역할을 하는 '물리학'에 대한 배경, 기본 지식 또한 제공하기 때문이다. 20년간 계산에 몰두한 끝에 '로그'를 발명한 네이피어가 쉽고 정확한 천체력 측정을 가능하게 하여 항해하는 선원들에게 도움을 주었다는 이야기나, 만유인력의 법칙을 통해 중력과 운동의 비밀을 파헤친 뉴턴의 이야기는 수학이 과학과 얼마나 밀접한 학문인지 알게 해 준다. 또한 블랙홀과 빅뱅을 예언한 수식인 아인슈타인의 상대성 이론이라든가 닐스보어, 프사이, 니시나 요시오, 폴 디랙 등의 양자 역학 이론은 수학이 물리학의 중요한 시작점이라는 사실을 시사한다.

또 일본의 유명한 산수법인 '와산'과 전통 수학퍼즐인 '산액 봉납'을 통해 과거로부터 이어져 온 실용과 놀이로서의 수학을 만나보고, 슈뢰딩거의 (좀비)고양이 이론을 통해 쉽고 재미있게 양자 역학을 접하는가 하면, 피할 수 없는 대결인 아인슈타인과 닐스 보어의 이론 논쟁을 지켜보며 과학적 상상력을 맘껏 발휘할 수도 있다. 네이피어-브리그스-오일러 등을 거쳐 완성되어 온 '로그'의 개념을 자연스럽게 익히며 수학의 재미에 푹 빠져 보거나, 힘들게 증명한 수식을 유일하게 알아봐 준 라마누잔-하디, 네이피어-브리그스 사이의 끈끈함을 지켜보며 감동에 빠져 볼 수도 있을 것이다.

수학의 위대함과 재미, 수학이 지닌 영원성에 매료된 천재 학자들의 이러한 도전적이고 모험적인 삶은, 청소년들을 신비로운 수학과 오묘한 과학의 세계로 데려가 줄 것이다.





수학은 '끝없는 이야기'다!

이야기로 읽어야 더욱 재밌고, 더욱 쉽다!



교육계 방침에 따라 스토리텔링형 수학이 도입되었다고는 하지만, 교과서에는 여전히 따분하고 어려운 수학이 한 가득이다. 청소년들은 급격히 어려워지는 수학에 흥미를 잃고, 적성을 느끼지 못한다. 하지만 저자는 "수학이 싫다."라는 말은 "수학을 배우는 방식이 싫다."라는 뜻이 아니냐고 반문한다.



"수학은 이야기다. 그러나 교과서는 이를 설명하지 않는다. 교과서는 모든 것이 너무나 갑작스럽다. 중학교에 진학하면 초등학교 때 없던 문자가 등장하고 방정식과 함수, 지수와 삼각비가 나오며, 고등학교에 올라가면 수열과 로그, 삼각 함수와 미분?적분이 아무런 예고도 없이 태풍처럼 나타나 모두를 덮친다. 예상치 못한 태풍에 온몸을 적셔 가며 이를 견뎌 내도 큰비와 강풍을 동반한 폭우가 계속해서 몰아친다. (…)

수학은 심혈을 기울여 완성되어 온 지혜의 결정, 인류 최고의 지적 재산이다. 수학에는 과거, 현재, 미래가 담겨 있다. 수학이라는 장대한 이야기 속에는 '무한', '영원'이라는, 한 인간이 도저히 손에 넣을 수 없는 보물을 인류가 차례차례 이어받아 손에 넣었다는 놀라운 진실이 담겨 있다. 이렇게 재미있는 이야기들이 교과서에 실리면서 재미없는 이야기로 둔갑한다면 그야말로 더없이 어처구니없는 일이 아닐지?"



수학은 억지로 강요한다고 해서 할 수 있는 과목이 아니다. 한번 시기를 놓치면 따라가기가 쉽지 않기도 하다. 그렇기 때문에 처음부터 수학에 '흥미'를 가질 수 있도록 하는 것이 중요하다. 그런 의미에서 이 책은 교사에게는 새로운 교육 방향을 제시해 줄 것이며, 청소년들에게는 더할 나위 없이 좋은 수학?물리학 통합 교양서가 되어 줄 것이다.

머리말

감수의 글



제1장. 네이피어: 많은 생명을 구한 로그를 둘러싼 드라마

로그에 감춰진 감동 체험 / 16세기 스코틀랜드에서 시작된 이야기 / 터무니없는 계산의 세계에 맞서다 / 로그를 사용하면 곱셈이 조금 편해진다 / 천문학자의 생명을 두 배로 연장한 로그 / 계산하는 데 인생의 3분의 1을 쓴 남자 / 책 제목에 담긴 '원더풀'의 참뜻 / '무한'에 정면으로 맞선 네이피어 / 이해받지 못한 네이피어의 로그 / 상용로그 'y=log10X'의 탄생 / 인류의 영지인 로그 / 오일러의 'e'가 네이피어의 수라 불리는 이유 / 인간에게는 로그가 심어져 있다? / 많은 기술 선진국들을 만든 로그



제2장. 뉴턴: 여전히 세계를 움직이는 천재 물리학자

뉴턴의 '기적의 2년' / 그래프의 면적을 구하다 / 50자리를 자신의 손으로 계산한 '계산의 달인' / 뉴턴과 세키 다카카즈의 공통점 / '미분의 뉴턴'과 '적분의 라이프니츠' / 천체 운동을 밝히다 / 원은 직선이다!? / 원운동은 왜 일어나는가? / 자동차도 비행기도 모두 F=ma로 설명된다 / 빛은 '파동'인가 '입자'인가?



제3장. 세키 다카카즈: 미적분을 자유자재로 활용한 와산의 천재

에도 시대에는 산수책이 베스트셀러였다? / 베르누이에 앞서 '베르누이의 수'를 발견하다 / 61차 방정식까지 풀다! / 전 세계의 ' 매니아'가 계속 도전하는 이유 / 와산을 지탱한 에도의 환경 / 계승된 '세키류' 와산 계보 / 와산의 토양은 아름다우면서도 험한 자연



제4장. 아인슈타인: 블랙홀과 빅뱅을 예언한 수식

우주의 수수께끼를 단 세 자로 응축하다 / 아인슈타인에 매혹된 이유 / 특수 상대성 이론: 시간은 늘어나기도 줄어들기도 하는 것 / 일반 상대성 이론, 중력 및 만유인력을 설명하다 / 블랙홀의 존재를 증명한 상대성 이론 / 우리네 일상에도 활용되는 아인슈타인 이론 / 노벨상 수상에 실망한 이유는? / 아인슈타인이 알려준 것



제5장. 보어와 니시나 요시오: 너무나 요상한 양자 역학을 발전시킨 과학자들

고양이가 좀비가 된다!? / 기상천외한 '코펜하겐 해석' / '존재'를 만드는 함수 'Ψ' / '프사이 군'은 어떤 일을 하나? / 아인슈타인이 절대 인정하지 않은 것 / 미래를 예언한 'EPR' 역설 / 절대 훔칠 수 없는 통화를 만들다 / 양자 원격이동이 만드는 사회 / 보어의 연구에 참가한 일본인 과학자 / '세계적인 보어', 일본을 찾다 / 그토록 원하던 대형 사이클로트론은 완성했지만…… / 일본의 물리학을 견인한 니시나 요시오의 공적



제6장. 페르마, 다니야마 유타카: 초난제 완전 증명에 홀린 수학자들

허무한 인간에게 신이 준 최고의 바통 / 여백에 적은 여러 정리 / 세계의 수학자를 놀라게 한 '다니야마?시무라의 추론' / '다니야마가 옳다면 페르마도 옳다' / 제타 함수가 밝힌 신기한 수의 세계 / 천재 수학자 다니야마 유타카의 죽음



제7장. 라마누잔: 아름다운 공식과 원주율 이야기

라마누잔과의 만남 / 관심사는 수학뿐 / 하디와의 만남 / 현대를 살아가는 라마누잔 공식 / 경이로운 속도로 계산 / 원주율 탐사의 역사를 바꾼 라마누잔 / 기쁨을 주는 라마누잔과 그의 공식



맺음말

참고문헌

사쿠라이 스스무