일상적이지만 절대적인 예술 속 수학지식 100

피라미드에 동원된 사람은 몇 명일까? 소리만으로 와인 잔을 깨트릴 수 있을까?

다양한 예술 속에 숨겨진 수학의 수수께끼가 밝혀진다!



일상적이지만 절대적인 수학 지식 100 시리즈 완결편으로, 케임브리지 대학 수리과학 교수인 저자가 생활 속 수학 지식, 스포츠 속 생활 지식에 이어 이번에는 수학과 예술에 관한 이야기를 들려준다.

저자인 존 D. 배로 교수는 수학과 예술이 멀리 떨어져 있지 않음을 보여준다. 발레리나는 어떻게 공중에 떠 있는 것처럼 보이는지, 왜 샤워를 할 땐 가수처럼 노래를 잘 부르는지, 어떻게 와인 잔을 전드리지 않고 깨트릴 수 있는지, 피라미드에 동원된 사람은 몇 명인지, 13일의 금요일은 정말 많은지 등, 조각과 문학, 건축, 디자인, 음악, 영화, 춤 같은 다양한 예술 형태 속에 담겨진 미스터리한 궁금증을 풀어주며 그동안 '모르는 줄도 몰랐던' 일상 속의 재미있고 흥미로운 예술 속 수학 지식에 관한 100가지 짧은 이야기를 소개한다.

저자는 수학과 모든 예술 사이를 연결하는 다양한 스펙트럼이 예상 못할 일은 아니라고 강조한다. 수학은 모든 가능한 패턴의 목록이기 때문에 인간의 삶에 유용하며, 도처에 적용할 수 있다는 것이다. 인간 창조성의 다양한 측면을 수학과 연결시킨 이 책은 수학과 예술뿐만 아니라 일상 속 우리 주변을 어떻게 바라보아야 하는지 독특하고 특별한 세계로 독자들을 초대할 것이다.



수학과 예술이 만나 더욱 더 흥미진진하다!



흔히 적성을 말할 때 수학과 예술은 양 극단에 위치한다. 즉 논리적이고 차분한 사람은 수학이나 과학에 어울리고 감성적이고 열정적인 사람은 예술을 해야 맞을 것 같다. 실제로 우리나라 교육체계를 보면 이과 학생들은 미술이나 음악 수업을 거의 듣지 않고, 음대나 미대를 목표로 하는 학생들 가운데 수학을 포기했다고 말하는 경우도 적지 않다.

이처럼 일찌감치 제 갈 길을 가는 교육체계에 길들여진 우리나라 독자들에게 수학과 예술을 연결하는 이야기를 담은 책은 낯설면서도 놀라울 것이다. 저자 존 D. 배로는 수많은 교양수학과 교양물리학 책을 낸 저술가다. 사람들이 일상에서 겪는 다양한 경험을 수학의 관점에서 해석한 책으로 주목을 받은 그는 이번에는 극과 극에 위치한 예술과 수학을 접목시키는 모험을 감행했다. 저자가 생각한 예술은 음악과 미술뿐 아니라 문학, 발레, 요리, 보석, 마술, 네팔 국기 디자인, 토목 공사 등 무척 다채롭다. 이런 폭넓은 영역에서 일어나는 일들을 어떻게든 수학과 연결해 흥미진진하게 이야기를 풀어나가는 저자의 능력에 독자들은 감탄하게 된다. 특히 수학 지식이 그다지 많지 않은 사람들도 큰 어려움 없이 흥미롭고 재미난 수학의 세계로 빠져들 수 있다.



예술과 창작, 생활 속에서 만나는 다양하고 재미난 수학 이야기!



『일상적이지만 절대적인 예술 속 수학 지식 100』은 전혀 '수학적'이라고 생각하지 않았던 일상 속의 다양하고 광범위한 분야를 하나로 모아주고 있다. 조각과 우표 디자인, 대중음악, 경매 전략, 위조, 낙서, 다이아몬드 커팅, 추상 미술, 인쇄, 고고학, 중세 문서의 배치, 문헌 비판 등 여러 분야에서 새로운 사고방식을 제시하고 있다.

디자인과 인문학을 아우르는 명쾌한 수학 지식은 독자들이 미처 생각지 못했던 일상 속 궁금증을 해소해주며, 평소에 수학에 관심 없던 독자들까지 끌어당기는 힘이 있다.



이 책의 저자인 존 D. 배로는 케임브리지 대학의 교수이자 영국 왕립학회 회원, 밀레니엄 수학 프로젝트의 책임자이기도 한 베스트셀러 작가이다. 또한 케임브리지 클레어 홀Clare Hall 칼리지 연구원, 영국 왕립학회 회원으로도 활동하고 있으며 영국 왕립 글래스고 철학회 켈빈 메달(1999), 영국 왕립 협회 마이클 패러데이 상(2008)을 수상하는 등 다양한 방면에서 활동하며 저명한 수학자로서 명성을 떨치고 있다. 물리학, 천문학, 수학의 발전 과정을 역사적·철학적·문학적으로 광범위하게 탐구해온 저자는 이 책에서 일상생활 속에서 마주할 수 있는, 다양한 예술 속 이야기 100편을 간결하게 소개한다. 각 장은 독립적이고 다양한 분야를 아우르고 있으며, 특히 전통적인 수학과 예술로서가 아니라 주변에서 흔히 볼 수 있는 상황을 풀어나가면서 독자들에게 질문을 던지고 답을 찾아나간다.



모르는 줄도 몰랐던 예술 속 신기한 수학

알면 보이게 되고 보이면 재미있어지는 수학 이야기!



국기의 모양이 정사각형도 아니고 직사각형도 아닌 나라가 딱 한 곳 있다. 네팔 국기는 19세기를 지배했던 두 가문의 기를 합쳐 놓은 것인데, 이렇게 독특한 모양의 국기에서 가장 놀라운 점은 삼각형의 빗면이 되는 두 개의 대각선이 평행하지 않다는 것이다. 아마도 네팔은 국민이 국기를 그리려면 기하학적 지식이 필요한 전 세계 유일한 국가일 것이다.



13일의 금요일이 너무 자주 온다고 생각하는가? 가우스의 수퍼 공식에 따라 매월 13일이 요일에 따라 얼마나 자주 나타나는지를 계산해보자. 금요일에 688번, 수요일과 일요일에 687번, 월요일과 화요일에 685번, 그리고 목요일과 토요일에 684번이다. 결국 13일의 금요일은 전혀 특별하지 않은 것이다.



찰스 디킨스는 수학 통계가 사회 개혁에 부정적인 영향을 미친다고 생각했다. 심지어 통계학을 커다란 죄악으로 간주하기도 했다. 왜 그런 생각을 했을까? 디킨스는 평균에 기초해 사회의 안녕을 평가하는 걸 반대했는데, 가난한 사람들이 더 가난해지고 일터가 더 위험해져도 정부가 이 개념을 이용해 사람들의 삶이 더 나아졌다고(평균에 따르면) 주장할 수 있기 때문이다.



이 밖에도 발레리나가 공중에 떠 있는 것처럼 보이는 이유, 샤워를 하면서 노래를 부르면 모두가 가수가 되는 이유, 달걀 모양은 왜 달걀 모양인지, 건드리지 않고 와인 잔을 깨트리는 방법, 피라미드에 동원된 사람은 몇 명인지, 비행기 창문 모퉁이 는 왜 둥근지, 이상적인 그림 크기를 알아내는 방법, 양쪽으로 내기를 걸면 항상 이기는 이유, 띠 장식 무늬의 패턴이 일곱 가 지밖에 없는 이유, 손가락으로 숫자를 세는 모습만으로 국적을 알아내는 방법, 신발 끈을 매는 다양한 방법, 동상을 제대로 감 상할 수 있는 최적의 위치, 객실이 이미 모두 찬 무한호텔에서 새로운 여행객에게 방을 내줄 수 있는 방법, 셰익스피어는 얼마

나 많은 단어를 알고 있었는지, 가장 그리고 싶게 느껴지는 곡선은 무엇인지 등등 우리 주변의 다양하고 독특한 예술 속 수학 지식들이 가득하다.

수학과 예술이 어떻게 연결되어 있는지, 평소 궁금하게 여겼지만 지나쳐버린 것들에 대한 해답이 이 책에 모두 들어 있다. 저 자가 들려주는 현실과 상상을 넘나드는 질문과 해답은 처음부터 끝까지 유쾌하다.

프롤로그



001 수학의 예술

002 미술관에는 얼마나 많은 경비원이 필요할까?

003 영상비 변화의 이면 1

004 비크리 경매

005 음정에 맞게 노래하는 법

006 환상적인 점프, 그랑 주떼

007 불가능한 신념이 가능할까?

008 제록스 복사기: 데자뷰...처음부터 다시... 뭐야, 또야!

009 보기 좋은 문서 꾸미기

010 4분 33초, 침묵의 소리

011 아주 이상한 케이크 조리법

012 롤러코스터는 어떻게 설계됐을까?

013 TV로 우주 생중계 개막

014 응력을 극복하는 법

015 예술은 아슬아슬하다

016 칠면조 요리 시간

017 둥근 삼각형

018 일주일 요일명의 기원

019 미루기가 바람직한 경우는 언제일까?

020 다이아몬드는 영원하다

021 낙서를 어떻게 하나?

022 달걀은 왜 달걀 모양일까?

023 엘 그레코 효과

024 유레카, 내가 알아냈어!

025 눈이 뇌에게 말해주는 것

026 네팔 국기는 왜 독특할까?

027 인도인 밧줄 묘기의 현실적인 방법

028 눈을 속이는 이미지

029 또다시 13일의 금요일

030 띠 장식 프리즈의 반복 패턴

031 오이지 타워, 거킨의 공학적 구조

032 양쪽으로 내기를 걸면 항상 이길까?

033 극장에서의 무한성

034 황금비로 비추기

035 예술에서 찾을 수 있는 마법의 수, 마방진

036 몬드리안의 황금비 사각형

037 타일로 하는 몽키 비즈니스

038 듣기 좋은 소리의 발견

039 오래된 것에서 새로운 타일을 만든다

040 9도의 해법으로 무엇이 바뀌었나?

041 용지 크기와 손 안의 책

042 페니블랙과 페니레드

043 소수 시간 순환의 특이점

044 측정할 수 없는 것들이 있다

045 성운의 예술은 경이롭다

046 역경매: 이상한 행위?

047 신을 향한 의식儀式의 기하학

048 대칭적인 장미 모양 패턴

049 샤워하면서 노래 부르면 어떤 효과가 생길까?

050 이상적인 그림 크기가 존재할까?

051 세 잎 모양의 장식 매듭, 트리퀘트라

052 눈송이는 특별하다

053 그림에도 함정이 있다

054 소크라테스와 잔 돌리기

055 이상한 방정식

056 예술 작품에 대한 수학적 분석, 계량문체론

057 함께하면 어떤 일이 벌어질까?

058 시간이 공간을 고려해야만 할 때

059 TV를 보는 방법

060 꽃병의 곡선은 예술적이다

061 우주에 있는 모든 벽지에 대해

062 손자병법에서 배울 수 있는 전략

063 소리만으로 와인 잔을 깰 수 있을까?

064 채광의 기하학

065 특별한 황금 삼각형 만들기

066 그노몬은 황금비다

067 스콧 김의 물구나무 세상

068 셰익스피어는 얼마나 많은 단어를 알고 있었을까?

069 첫 자리 숫자의 이상하고 놀라운 법칙

070 장기 기증자 선호도

071 타원형 속삭이는 갤러리

072 에우팔리노스의 터널은 어떻게 만들었을까?

073 대 피라미드의 시간 동작 연구

074 덤불에서 호랑이 찾아내기

075 열역학 제2법칙의 예술

076 맑은 날에는 어디까지 볼 수 있을까?

077 살바도르 달리와 네 번째 차원

078 음악 소리가 이동하는 시간은?

079 체르노프의 얼굴은 무엇을 표현할까?

080 지하에서 나온 사람

081 뫼비우스와 뫼비우스의 띠

082 종을 치는 방법

083 왜 떼로 몰려다닐까?

084 손가락으로 숫자를 셀 때도 문화가 보인다

085 무한에 대한 뉴턴의 또 다른 찬가

086 찰스 디킨스는 평균 남성이 아니었고, 나이팅게일은 평균 여성이 아니었다

087 마르코프 확률 연쇄로 문학의 패턴을 연구한다

088 자유 의지에서 러시아 선거까지

089 초월적 존재와의 게임은 매력적이다

090 만물박사에게도 단점이 있다

091 온도와 습도에 따라 물감 균열이 일어난다

092 대중음악의 마술 방정식

093 무작위 미술 작품에도 질서가 있을까?

094 잭슨 폴락의 물감 방울 논쟁

095 우아한 곡선의 현의 다리는 어떻게 만들어졌나?

096 신발 끈을 매는 다양한 방법

097 동상을 제대로 감상할 수 있는 자리를 찾아서

098 무한 호텔에서 일어날 수 있는 재미난 상상

099 음악에도 색이 있을까?

100 셰익스피어의 원숭이



옮긴이의 말

존 D. 배로 저자 존 D. 배로는 케임브리지 대학교의 수리과학 교수이자 밀레니엄 수학 프로젝트의 책임자이다. 1952년 영국 런던에서 태어난 존 배로는 더럼 대학 수학과를 거쳐 옥스퍼드 대학에서 천체물리학 박사학위를 받았다. 케임브리지 클레어 홀Clare Hall 칼리지 연구원, 영국 왕립학회 회원으로도 활동하고 있다. 영국 왕립 글래스고 철학회 켈빈 메달(1999), 영국 왕립 협회 마이클 패러데이 상(2008)을 수상했다.

물리학, 천문학, 수학의 발전 과정을 역사적·철학적·문학적으로 광범위하게 탐구해온 저자는 다양한 저서를 집필했다. 주요 저서로는 『우주의 기원The Origin of Universe』『무영진공The Book of Nothing』『우주, 진화하는 미술관Cosmic Imagery』 『자연의 상수들The Constants of Nature』『무한으로 가는 안내서The Infinity Book』『우주에 관하여The Book of Universes』등이 있다. 상을 받은 연극 <무한Infinities>의 대본을 쓰기도 했다.

자유롭고 거침없는 그의 행보만큼이나 유쾌한 이 책을 통해 저자는 수학을 따분한 것이 아닌 재미있는 트릭과 반전으로 가득 찬 유쾌한 놀이로 재탄생시켰다.