『세상의 모든 공식』을 읽다.

 

존 M. 헨쇼(2015). 『세상의 모든 공식』. 서울: 반니, 1판1쇄 2015.7.25., 1판5쇄 2016.5.20.

    

2019년 9월 3일에 존 M. 헨쇼의 『세상의 모든 공식』을 읽었다. 아들이 친구한테서 선물 받은 책이라고 소개해서 무슨 책일까 궁금했었는데, 마침 유성도서관에 소장되어 있는 책이라 읽게 되었다. 저자가 서문에서 밝혔듯이 이 책은 수학책이 아니고, 이야기 책이다. 52가지의 공식과 거기에 얽힌 52가지의 실화를 담았다고 소개하고 있다.

 

서문에 있는 캘빈 경의 말이 흥미롭다. 수학자와 일반인을 아래의 두 가지 방정식을 갖고 정의하고 있다. 수학자는 첨부한 사진에서 볼 수 있는  적분 방정식을 아는 사람이고, 일반인은 2 + 2 = 4인 것을 아는 사람이란다. 정규분포와 인간이 가장 아름답고 이상적으로 인식한다는 황금율에 대한 이야기도 흥미롭다. 5번째로 소개하는 직류전쟁에 대한 이야기는 나도 처음 들었다. 19세기말에 새롭게 부상하는 전력공급시장을 놓고 직류전기를 발명한 토머스 에디슨의 회사와 니코라 테스라의 교류전기 기술을 앞세운 웨스팅하우스 전기회사와의 치열한 전쟁을 소개하고 있다. 13번째에는 원주율 π 값을 6만7890자리까지 한번도 틀리지 않고 암송한 어느 중국인이 있었더고 한다. 놀라운 일이다.

 

서방 세계나 우리나라는 단위체계를 MKS(미터, 킬로그램, 초) 체계를 사용하고 있으나, 유독 미국은 파운드-피트-초 체계를 고집하고 있다. 소프트웨어 프로그램에 잘 못 코딩된 단위로 인하여 1999년에 미국의 화성 기후탐사선 MCO의 사고를 예로 들고 있다. 미국과 연합작전을 수행하는 우리로서는 무기체계 개발시에 신경을 곧두세워서 확인해야할 항목이 단위체계이다.

 

23번째 방정식으로는 피타고라스 정리를 소개하고 있다. 이번 학기에 수강하는 《수학의 이해》 과목의 중간 과제물의 질문사항 중의 하나가 피타고라스 정리를 독특한 방법으로 즈명하는 문제라 눈이 번쩍 뜨였다. 피타고라스 정리의 증명 방법이 현재까지 384개나 발견되었다고 한다.

  

30번째 점탄성 재료의 손실계수 방정식에서는 1986년 1월 28일에 있었던 챌린저호가 발사 후 73초 만에 공중 폭발하여 7명의 승무원이 전원 사망한 사건을 언급하고 있다. 이 사건과 관련하여 실패사슬(failure chain)이라는 개념을 소개하고 있다. 일련의 사건이나 상황이 얄궂게도 한꺼번에 겹쳐 일어나 비극을 낳는다는 것을 언급하고 있다. 챌린저호의 로켓 모터의 오링 즉, SRB(Solid Rocket Booster) 오링은 실패사슬의 여러 고리 중의 하나에 불과하다고 한다. 오링외에도 SRB 접합부(오링이 막아야 하는 틈새)의 설계결함, 발사 당시의 온도(-1℃, 우주선 발사 기록상 최저 온도), 발사 30초후에 몰아친 돌풍(우주선 발사 기록상 최악의 돌풍), NASA와 계약업체들 사이의 소통미흡 등이 챌린저호 실패사슬의 고리를 형성했다고 한다. 예전 직장에서 근무할 때 항상 신경을 써야하던 부분들이라 실감이 나는 이야기였다.

  

42번째에는 흥미로운 방정식을 소개하고 있다. “개의 나이 X 7 = 사람 나이”라는 방정식이다. 대체로 요즘 반려동물로 많이 키우고 있는 푸들 급의 소형견의 경우 대체로 맞는 방정식 같다. 저자는 장수동물인 볼락, 철갑상어, 거북 등은 노쇠하지않는 동물이라고 하며, 나이가 들어도 생식능력을 포함한 생물학적 기능들에서 감퇴현상이 나타나지 않는다고 한다. 저자는 현대과학에서는 원인을 모르고 있으나, 그 비밀이 밝혀지면 인간 세상은 또 한번 놀라운 의학혁명을 맞을 것이라고 주장하고 있다.

 

47번째는 미국의 환경에 영향을 주고 있는 백련어와 일본 원산의 칡에 대한 이야기를 하고 있다. 외래종 잉어의 한 종류인 백련어는 강으로 탈출하여 미국의 토종 어류들을 전멸시키고 있고 오대호로 칩입할까봐 전전긍긍한다고 한다. 또한 텍사스 남부에서 엄청난 속도로 자라서 “남부를 먹는 넝쿨”로 불리는 칡 이야기를 하고 있다. 미국에서는 대표적인 환경파괴종으로 악명을 떨치고 있다고 한다.

 

마지막 52번째 방정식은 그 유명한 E = mc2 이다. 아인슈타인은 1905년에 독일의 『물리학 연보』에 4편의 논문을 발표했다고 한다. 빛의 입자설과 광전효과 논문, 브라운 운동을 분자운동으로 설명한 논문, 특수상대성이론 논문, 그리고 네 번째가 질량과 에너지 사이의 등가성을 밝힌 이 방정식이라고 한다. 아인슈타인이 1921년에 노벨상을 받은 것은 광전효과에 대해서 받았다고 한다.

 

이 책을 알게 해준 나의 아들에게 고마움을 표한다. 이 책을 통해서 그동안 무심코 접해오던 방정식들에 대해서 다시 한번 더 생각해 보는 기회가 되었고, 많은 것을 배웠다.