하늘을 나는 보드, 노화를 막는 캡슐…
상상력 넘치는 수학 이야기

오랜 옛날부터 과학과 수학은 서로를 토대로 삼아 함께 발전해 왔습니다. 수학 상점의 주인은 새로운 수학을 활용해 미래 사회에 중요한 변수로 작용할 과학기술의 원리를 들여다봅니다. 각 장에서는 암흑에너지, 엔트로피, 메타버스, 반도체, 블랙홀, 유전자 가위, 머신러닝 등이 수학 개념과 짝을 이뤄 등장해요. 수학 상점에서는 더 나아가 하늘을 날아다니는 보드, 노화를 막는 캡슐, 오류가 없는 계산기, 차원 측정기 등 언젠가 등장할지 모르는 발명품까지 자유롭게 상상해 봅니다.

머리 모양이나 옷차림만 바꿔도 다른 사람이 되듯이, 생각을 조금만 바꾸면 수학자처럼 수학의 세계를 자유롭게 탐구해 볼 수 있습니다. 이 책과 함께 수의 세계를 누비며 상상하는 즐거움과 생각하는 재미를 느껴 보세요!

책 에서

안녕하세요. 세계 유일한 수학 상점의 주인장입니다. 수학 아이디어를 판매하는 게 저의 일이랍니다. 수학에 막혀, 인생도 막혀 버린 분에게 딱 맞는 수학을 제공하죠. 제가 아주 잘 나가던 수학자였거든요. 찾는 사람이 있을지 걱정이라고요? 디지털 시대에는 수학이 필수라는 사실! 머리카락을 쥐어뜯으며 수학을 찾아 헤매는 분들, 은근히 많답니다. 저기, 보세요. 손님이 문을 열고 빼꼼 얼굴을 내밀잖아요. “어서 오세요. 무슨 수학 때문에 고민인가요?”
--- p.13

음수인 질량, 굉장히 낯설고 어색할 것이다. 상상의 개념이지 실제 질량일 수는 없을 거라고 생각하기 쉽다. 늘 제자리로 돌아오는 오뚝이처럼, ‘질량’ 하면 당연히 양수를 떠올리게 된다. 우리가 양수인 질량에 익숙해져 있기 때문이다. 과거에 음수라는 개념을 처음 맞닥뜨린 사람들도 마찬가지였다. 사람들은 처음에 음수를 수로 받아들이기를 주저했다. 17세기의 천재 수학자 블레즈 파스칼도 0에서 4를 빼면 0이라고 하지 않았던가! 하지만 시간이 흐르면서 사람들은 음수를 자연스럽게 받아들이게 되었다. 그렇다면 음수 질량 역시 자연스러워지는 날이 곧 올 것이다.
---「10kg 같은 음수 질량_암흑에너지」중에서

만약 네트로피를 증가시켜 주는 에너지의 비밀을 밝혀낸다면, 그 에너지로 가득한 캡슐을 만들어 낼 수 있다. 그 공간에서만큼은 엔트로피가 줄어들어, 더욱 질서 있는 상태로 회복된다. 사람이 그 캡슐 안에 들어간다면 어떻게 될까? 그 사람은 더 젊은 상태로 회복될 것이다. 그 캡슐에 주기적으로 들어간다면 언제나 젊음을 유지하며 살아갈 수 있지 않을까?
---「0보다 작은 변화량_엔트로피」중에서

+0과 -0은 컴퓨터를 통해서 등장했다. 수의 부호와 크기를 함께 표기하기 위해 의도적으로 고안되었다. 하지만 아직 인간의 수 체계에 미치는 영향은 없는 것 같다. 아예 그 존재 자체를 모르는 사람들도 많다. 그저 컴퓨터의 세계에서 일어난 작은 해프닝 정도일 뿐이다. 그래도 +0과 -0은 어쩌면 미래에 중요한 수가 될지도 모른다. 전깃불처럼 켜자마자 존재감을 드러내는 존재도 있지만, 기후 온난화처럼 아주 오랜 시간이 지난 뒤에야 모습을 드러내는 존재도 있지 않은가!
---「+0과 -0이 있는 수 체계_반도체」중에서

원소의 개수는 점진적으로 증가해 왔는데, 가만히 있지 않고 변화하는 우주 때문이다. 그처럼 새로운 사건이 출현하는 순간을 우리는 수시로 목격한다. 동전이 옆면으로 서 버리는 사건처럼 새로운 소재, 새로운 발명품, 새로운 제도가 등장한다. 이전부터 존재해 왔지만 이제야 새롭게 발견되는 생명체도 있다. 사건에 대한 경우의 수 역시 고정되어 있지 않고 팽창하며 변한다. 우주도 우주에 관한 인간의 인식도 팽창하고 변화해 간다.
---「1보다 큰 확률_유전자 가위」중에서

대응이니 순서쌍이니 하면 함수가 왜 중요한지 감이 잘 잡히지 않는다. 하지만 일상에는 함수가 적용되는 현상이 정말 많다. 휴대전화 통화량과 요금의 관계, 날씨와 기분의 관계, 선물과 상대의 만족도 관계, 기름값과 물가의 관계, 자판기의 버튼과 나오는 물건의 관계, 출연자와 출연자가 선택한 상대의 관계 등이 모두 함수로 표현될 수 있다. 그만큼 써먹을 데가 많다.
---「‘하나가 여러 개와 대응하는 함수_머신러닝」중에서