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공부에는 왕도(王道)가 없다

fabiano 4 6106  

    공부에는 왕도(王道)가 없다

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서양에서 가장 널리 번역, 출판되고 많은 이들이 공부하는 수학 유클리드 기하학.

이 책이 시대를 불문하고 매우 위대하고 영향력 있는 책이었다는 것은 의심의 여지가 없다.
 

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이 책은 도형의 수학인 기하학에 대해 다루고 있으며 저술된 후 수천 년이 지난
오늘날까지도 기하학의 기본 틀로 남아 있는 역작이다.
수학자들은 선, 점, 도형, 입체 의 기하학을 유클리드 기하학이라고 부른다.
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기하학 원론엔 오늘날 학교에서도 학생들이 배우는 삼 사각형, 원, 평행선 등에 관한 기본 법칙이 요약되어 있다.
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이 책의 등장은 오로지 직감과 신앙에 의해서가 아닌 논리, 연역적 추리, 증거 등을 통해 진리를 찾아낼 수 있다는 완전한 새로운 사고방식의 탄생을 의미하기도 한다.
 
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유클리드의 이 책은 수학자들은 물론 스피노자(Spinoza), 칸트 등의 비이공계 인물들에게도 영감을 주었다.
 
 
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유클리드에 대해 알려진 정보는 그리 많지가 않다. 알렉산더 대왕이 이집트에 세운 대도시 알렉산드리아에서
살았던 그는...
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알렉산더의 부하 출신 프톨레마이오스 1세가 알렉산드리아에 세운 알렉산드리아 도서관에서 수학 선생으로 있었다
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실력 있는 수학 교사이자 학생들에게도 수학 공부에 대한 의지를 복돋아준 참교육 센세였던 유클리드.
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어느 날 기하학 공부가 너무 어려웠던 프톨레마이오스가 유클리드에게 기하학을 알려면 기하학 원론을 다 읽어야 하냐며 기하학 공부에 대한 불평을 토로하자 유클리드는 왕에게 이렇게 말한다.
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"이 나라엔 폐하께서 편하고 쉽게 이동할 수 있는 전용길이 있어 폐하께선 그 길을
이용해 언제든지 쉽고 빠르게 원하는 장소에 가실 수 있습니다. 하지만...
기하학(공부)에는 왕도가 없습니다."
 

 

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유클리드의 업적은 그가 살았던 기원전 4세기 경의 시절에 기하학에 관한 내용을
기본 이론과 증명이라는 일관성 있는 틀로 통합했다는 것이다.

이것은 오늘날 모든 과학의 기본이 되고 있다.

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기하학은 유클리드가 살던 시절 이미 상당 수준 발전되어 있었다.

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도형 수학인 기하학은 아마도 수천 년 전 인류가 집을 짓기 위해 땅의 면적을 알아내야 하는 필요성 때문에 시작되었을 것이다.

 
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기하학은 고대 이집트인들에 의해 복잡한 수준으로까지 발전하였는데 그들은 피라미드를 쌓는데도 기하학을 이용했다.
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이집트인들은 기하학을 땅 측정법이라고 불렀고 그리스인들은 그 용어를 받아들였다. 기하학을 뜻하는 영단어 Geometry는 땅Geo 측정Metry라는 그리스어에서 유래되었다.
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기원전 1600년 경 이집트인이 쓴 린드 파피루스와 현재 모스크바에 있는 모스크바 파피루스는 고대 이집트인들이 기하학에 대해 많은 것을 알고 있음을 보여 준다.
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이집트인들은 기하학 원론에 서술된 기하학 내용을 상당한 수준의 실용적인 지식으로 가지고 있었을 것이다.
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유클리드와 고대 그리스인들은 이런 실용 기술을 이론적인 체계로 발전시켰다.
 
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그리스인들은 자신들을 위해 일반적이고 추상적인 진리를 찾았지만 그들이 발견한 것은

단순히 재밌는 지젓 놀이 이상의 중요한 업적이 되었다.

 

 

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유클리드와 고대 그리스인들은 수학을 논리적인 체계로 바꾸어 놓았다.

그들은 증명이라는 개념을 도입하였다. 


 

기하학 원론의 다섯 가지 주요 내용으로는


 

1. 임의의 두 점 사이에 선분을 그을 수 있다.


2. 이러한 선분은 양 방향으로 무한정 연장될 수 있다.


3. 가운데 임의의 점에서 어떤 길이의 반지름을 가진 원을 그릴 수 있다.


4. 모든 직각은 같다.


5. 선분이 두 개의 다른 선과 교차했을 때 같은 쪽의 내각의 합이 두 직각보다 작다면 두 선은 궁극적으로 만난다

 
 
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1~4번은 오늘날 우리가 보기엔 너무나도 당연해보이지만 당시엔 전혀 그렇지 않았다.

유클리드가 가장 기본적인 개념을 정의하기 위해 쏟은 노력 덕분에 그의 작품은 큰 영향력을 발휘하였다.

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5번은 1~4번에 비해 덜 자명해 보이는데 이것은 평행선에 관한 것이다. 선분이 두 개의 다른 선을 지날때
같은 쪽의 내각의 합이 정확히 두 직각이 된다면 두 선은 평행이어야 한다.
 

이것은 기본적인 핵심 진리로 여겨졌고 모든 기하학 구조물의 중심이 되었으며 철로 등 수많은 분야에도 응용되었다.


 
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완전히 틈이 없는 기본 개념에 대한 정의가 있어야만 막연한 추측에 불과한 것을 확실하게 증명할 수 있다. 그리고 정의에 빈 틈이 조금이라도 있다면 논리는 즉각 무효가 된다.

 
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19세기 활약한 수학자 카를 가우스는 기하학 원론의 한계를 깨닫고 새로운 기하학을 발전시켰다

 
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그럼에도 불구하고 유클리드의 책은 2,300년 동안 기하학의 근본이 되었고 오늘날의 기하학에도 핵심으로 남아 있다.

 
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또한 논리, 연역적 방법, 증거와 증명을 통한 틈이 없는 추론을 통해 기본 진리를 세우는

유클리드의 방법은 너무 강력하여 지금도 기본적인 상식으로 받아들여지고 있다.

 
 
4 Comments
안나푸르나 2016.04.28 23:56  
제가 수학전공이었는데요...유클리드 기하학을 제일 좋아했답니다.
fabiano 2016.04.29 20:51  
아, 안나푸르나님이 수학중에 기하학을 좋아하셨다니 사물을 논리적으로 꿰차는 느낌이 여기에 있었군요. 대단하신 여류 수학자이시네요.  ,·´″`°³оΟ☆
안나푸르나 2016.05.01 23:54  
ㅎㅎ 과찬이십니다. 이제는 전공을 생각해도 뭘 배웠는지... 다 까먹어갑니다.
fabiano 2016.05.02 17:15  
학문의 길로 기셨다면 한국의 마리 퀴리부인이 되었을 터입니다.
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