아마도 우리 조상들은 우리보다 훨씬 더 멋지고 경이로운 밤하늘을 보았을 것이다. 빛의 공해(광해)가 없었으니까. 아주 오래전에 목동들은 눈에 띠는 별들을 이어 별자리를 만들었고, 밤하늘은 별자리가 전해주는 이야기들이 채워졌다. 각 나라나 지역마다 다르게 이름과 이야기가 담긴 별자리는 수천 년 전에 바빌로니아 지역의 유목민들로부터 시작되었다. 별자리는 기원전 3천년 즈음 바빌로니아 표석에도...
둘째 날이다. 우주가 시작되고 92억년 후에 형성된 이 행성에 온지도 46억년 정도 되었다. 지금 나는 이천몇백 년 전의 지중해 연안을 내리쬐고 있다. ‘철학의 아버지’라 불리는 밀레투스의 탈레스(Thales)에서 이탈리아의 피타고라스, 아테네의 소크라테스와 제자인 플라톤(Plato), 플라톤의 제자인 아리스토텔레스(Aristotle 384 BC ~ 322 BC), 태양에서 온 나를 이용하여 지구둘레를 꽤 정확하게(10% 정도의...
현재 지구에는 약 1천만 종의 다양한 생명체들이 살고 있지만, 인류라는 한 생물종이 지구에 끼치는 영향은 점점 커지고 있다. 심지어 지질시대의 이름까지도 새로 등장할 정도이다. 마지막 빙하기가 끝난 지금의 시기는 신생대 제4기 홀로세에 속해있었는데, 최근 200년이라는 매우 짧은 시기를 별도로 ‘인류세’로 불러야 한다는 주장까지도 나오고 있다. 인간의 활동으로 지구에 가장...
뉴턴의 운동법칙은 과학의 성배라고 할 만하다. 과학자와 수학자들은 뉴턴의 운동법칙을 확장시키면서 자연의 여러 현상들을 정량적으로 설명하고 예측할 수 있게 되었다. 뉴턴은 별자리의 움직임, 행성의 운동, 지상에서 물체의 운동, 달의 운동과 바닷물의 운동 등을 하나의 자연원리(운동 제2법칙)와 하나의 힘(만유인력)으로 설명했다. 이로써 사람들은 지상과 천상은 같은 원리와 같은 힘으로 지배되는 것을...
첫째 날, 지구가 형성되고 불덩이 지구가 식으며 지구의 내부가 여러 층으로 분화되고, 바다에서는 생명체가 생기며 지구는 보다 복잡한 시스템이 되었다. 복잡해진 지구는 이후에 스스로 변화를 거칠 수밖에 없었으며, 우리가 알고 있는 우주 어느 곳보다도 다양한 것들이 넘치고 있다. 미약하게 출현한 생명체는 물론 복잡한 생명체가 아니고 가장 단순한 형태였을 것이다....
유럽에서 16세기부터 전제군주제가 확립되면서 자연에도 법칙이 있다는 생각이 퍼졌다. 이전까지는 돌이나 물과 같은 무생물이 어떤 법칙을 따른다는 생각이 우스울 수도 있었기 때문에 자연법칙이라는 표현은 잘 나타나지 않았다. 17세기 초부터 ‘케플러의 법칙’, ‘보일의 법칙’과 같은 표현이 등장한다. 전제군주제와 함께 국민 모두가 지켜야 할 법이라는 관념과 세상의 입법자인 신이 자연이 따라야...
화학 기술이 발전하면서 더 많은 원소들이 발견되고, “과연 만물의 근원이 되는 궁극의 물질이 이렇게나 많아도 될까?”라는 질문과 함께 “원소들은 비슷한 성질이 왜 이렇게 주기적으로 나타나는 것일까?”라는 질문에 대답해야 했다. 멘델레예프는 1869년 그때까지 알려진 66종의 원소들을 (원자번호가 아닌) 원자량의 증가순서로 특징에 따라 그룹화하여 주기적인 표로 나타냈고, 그가 예측했던 Ge, Ga,...
다섯째 날이다. 이제 당신과의 여정이 끝나간다. 여행의 끝을 당신, 인간에 대해 이야기하는 것도 괜찮은 것 같다. 기억을 되살려보면, 20만 년 동안 당신은 너무도 많이 변했다. 흔히 말하는 고등생물들 중에서 당신보다 빨리 변한 동물을 나는 찾기 힘들다. 아마도 익힌 고기를 먹으며 에너지를 효율적으로 흡수할 수 있게 되고 언어를 발달시키며 더...
“이 세상은 언제 시작되어, 지금과 같이 되었을까?”
겨울철의 대표적인 별자리인 오리온자리는 슬픈 사랑의 이야기를 담고 있지만, 오리온의 허리띠 아래에서 희미하게 빛나는 오리온성운에서는 새로운 별들이 태어나고 있다. 과거로 돌아가 우리 태양계가 어떻게 만들어졌는지 직접 확인할 수는 없지만, 놀라운 현대 과학기술 덕분으로 우리는 비슷한 일이 벌어지고 있는 것을 볼 수 있다. 오리온성운에서...
지금까지 수학의 여러 영역을 보았고, 이제 우리는 보편적인 수학적 소통을 위해 필요한 기초 지식과 방법을 접했다. 그런데 우리가 앞에서 본 것은 공통적인 특징이 하나 있다. 변화하지 않고 정적인 것에 대한 이야기였다.
그렇다면 변화하는 것을 어떻게 수학적으로 다룰 수 있을 것인가, 변화를 보편적인 방식으로 어떻게 구체적이고 명쾌하게 정의하고 식을 나타낼 수...
