위대한 수학

1 영_ 무(無)를 나타내는 인류 최고의 발명품
2 숫자 체계_ 엄청난 것을 표현할 수 있는 놀라운 체계
3 분수_ 1 속에 존재하는 무한한 분수
4 제곱과 제곱근_ √2를 둘러싼 논증 거리들
5 파이_ 끝을 알 수 없는 매력적인 상수
6 자연대수_ 비밀이 많은 수
7 무한_ 무한의 크기를 잴 수 있을까?
8 허수_ 쓸모 있는 가짜 수
9 소수_ 세상에서 가장 기본적인 수
10 완전수_ 숫자의 완전함을 꿈꾼다
11 피보나치수열_ 재미있는 특성이 넘쳐나는 수
12 황금비 직사각형_ 수학자의 이상향
13 파스칼의 삼각형_ 긴밀한 조화와 본질의 모범
14 대수학_ 미지의 수를 추적하라
15 유클리드의 알고리즘_ 차례차례 하나씩 하나씩
16 논리_ 모호함을 정확함으로
17 증명_ 돌진, 비틀기, 딴죽걸기-다양한 증명 방법
18 집합_ 묶어서 하나로 취급하기
19 미적분_ 극한의 과정을 즐겨라
20 작도_ 원과 면적이 같은 정사각형 만들기?
21 삼각형_ 대단히 실용적인 수학 도형
22 곡선_ 수학자들에게 곡선의 의미는?
23 위상기하학_ 도넛으로 커피잔 만들기
24 차원_ 다차원 세상에 사는 다차원의 인간
25 프랙탈_ 무궁무진한 잠재력을 가지다
26 카오스_ 예측 불가능한 복잡한 세상
27 평행선 공준_ 두 평행선이 만난다면?
28 이산기하학_ 점, 선, 격자에 대한 이야기
29 그래프_ 종이와 펜만 있으면 예측 가능!
30 4색 문제_ 세계지도 색칠하기
31 확률_ 도박에서 기원한 중요한 아이디어
32 베이즈의 정리_ 주관적인 믿음을 수학적 확률로
33 생일 문제_ 생일이 같을 확률은?
34 분포_ ‘얼마나’에서 시작된 분석
35 정규곡선_ 어디서나 볼 수 있는 종 모양 곡선
36 자료의 상관관계_ 서로 얼마나 관련이 있을까?
37 유전학_ 결국 파란 눈은 사라지게 되는 걸까?
38 군론_ 분류해서 하나로 묶기
39 행렬_ 수의 블록을 결합하다!
40 부호_ 너와 나만 아는 비밀스런 신호
41 순열과 조합_ 수수께끼 같은 수학
42 마방진_ 마술 같은 격자무늬 사각형
43 라틴방진_ 스도쿠의 비밀을 밝히다
44 돈의 수학_ 돈의 가치를 파고드는 흥미로운 수학
45 식이요법 문제_ 최소 비용으로 건강 지키기
46 외판원의 순회 문제_ 좀더 빠르고 경제적으로!
47 게임이론_ 보다 안전한 전략을 취하라
48 상대성이론_ 빛의 속력은 절대적이다!
49 페르마의 마지막 정리_ 길이 남은 여백의 메모
50 리만 가설_ 궁극의 도전 과제

7세기 인도의 수학자 브라마굽타는 0을 그저 자릿수표시자가 아니라 하나의 ‘수’로 다루는 규칙을 제시했다. 이 규칙에는 ‘양수와 0을 더한 값은 양수이다’, ‘0과 0을 더한 값은 0이다’ 등이 들어 있다. 0을 단순히 자릿수표시자가 아니라 하나의 수로 생각했다는 점에서 그는 상당히 진보한 사람이었다. 이렇게 0을 포함하는 힌두-아라비아 숫자 체계는 1202년에 피사의 레오나르도(후에 피보나치Fibonacci로 알려짐)가 펴낸 『산술 교본Liber Abaci』을 통해 서구세계에 전파되었다. 북아프리카에서 자라나 힌두-아라비아 산수를 교육받은 그는 힌두 기호 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9에 덧붙인 기호 0의 힘을 잘 인지하고 있었던 것이다.

수학자들은 파이에 매혹되었다. 람베르트는 파이가 분수가 될 수 없음을 증명했고 1882년에 독일의 수학자 페르디난트 폰 린데만은 파이와 관련된 가장 유명한 미해결 문제를 풀어냈다. 파이가 초월수임을, 즉 대수방정식(x의 거듭제곱만을 포함하는 방정식)의 해가 될 수 없음을 증명한 것이다. 이 ‘시대의 수수께끼’를 풀어냄으로써 린데만은 ‘주어진 원과 같은 넓이의 정사각형을 만드는 문제Squaring the circle’에도 방점을 찍었다. 한 원을 주고 자와 컴퍼스만을 이용해서 그것과 같은 넓이를 가진 정사각형을 작도하는 것이 도전과제였다. 린데만은 결론적으로 그것이 불가능함을 증명했다. 이를 뜻하는 영어 표현인 ‘squaring the circle’은 ‘불가능’이라는 의미로 사용되기도 한다.

피보나치수열은 해바라기 속에 들어있는 씨앗의 개수로부터 만들어지는 나선의 수(예를 들어 한 방향으로 나선이 34개이면, 다른 방향으로는 55개가 된다)처럼 자연에서도 찾아볼 수 있고, 건축가들이 설계하는 방과 건물의 비율 등에서도 찾아볼 수 있다. 클래식 음악 작곡가들은 벨라 바르토크Bela Bartok의 무용모음곡이 이 수열과 연관되었다고 생각해왔으며, 더불어 이것을 영감의 원천으로 사용해왔다. 현대음악을 살펴보면, 브라이언 트랜소우Brian Transeau(BT라고 알려짐)는 자신의 앨범 에 피보나치수열에서 나오는 궁극의 비율에 대한 경의의 표시로 ‘1.618’이라는 곡을 실었다.