학문 페르마의 마지막 정리

2024-12-01 02:18:11 | 조회수: 9 | 좋아요: 0


**인문**: 근데 너네 "선풍기 틀고 자면 죽는다" 이런 미신 얘기는 알지? 우리 어릴 때 많이 들었는데, 과학적으로는 전혀 말이 안 되는 소리였잖아.

**수리**: 당연히 알지. 나 어릴 때 진짜 밤에 선풍기 꺼야 한다고 생각했어. 과학적 근거도 없는데, 그런 이야기가 참 널리 퍼졌었지.

**통섭**: 맞아. 사실 이런 미신들이 의외로 오랫동안 남아있지. 그런데 역사적으로 보면 수학자들 사이에서도 비슷하게 풀리지 않는 문제들이 전설처럼 남아있었던 게 있어.

**인문**: 무슨 문제? 풀리지 않았는데도 전설이 된 거야?

**수리**: 그게 바로 페르마의 마지막 정리야. 이건 진짜 수학계의 미스터리 중 하나였지.

**인문**: 페르마의 마지막 정리? 들어본 것 같은데… 그게 뭐였더라?

**수리**: 일단 페르마는 17세기 프랑스 수학자였는데, 어느 날 책의 여백에 이런 말을 남겼어. "나는 x^n + y^n = z^n이라는 방정식이 n이 2보다 큰 자연수일 때, 정수해가 없다는 걸 증명했다. 하지만 여백이 부족해 여기 쓰지 않는다." 이게 문제의 시작이었어.

**인문**: 아하! 기억났어! "여백이 부족해 적지 않는다"라는 말이 유명했지. 근데 그걸 실제로 증명한 건 아무도 못 본 거지?

**수리**: 그렇지. 그래서 수학자들은 그 후로 350년 동안 이 문제를 풀려고 노력했어. 근데 문제는 페르마가 남긴 말이 정말로 맞는지조차 확신할 수 없었다는 거야. 페르마가 정말로 이걸 증명한 건지, 아니면 뭔가 착각한 건지 알 수가 없었지.

**인문**: 와, 그러면 진짜 미스터리네. 수학자들이 계속 도전했는데 그동안 아무도 못 풀었던 거야?

**수리**: 맞아. 심지어 이 문제는 너무 어려워서 "도전하는 것 자체가 시간 낭비다"라는 말까지 나왔어. 수학의 대가들도 이 문제를 건드렸다가 실패했지. 그런데 드디어 1994년에 이 문제를 푼 사람이 나타났어. 영국의 수학자 **앤드류 와일스**라는 사람이야.

**인문**: 와, 350년이나 걸린 문제를 푼 사람이라니 대단하네! 근데 어떻게 푼 거야? 그냥 계산을 계속해서 풀었나?

**수리**: 그게 와일스가 한 건 단순 계산이 아니었어. 사실 페르마의 마지막 정리를 풀려면 그 이전에 수학자들이 발견하지 못한 몇 가지 새로운 이론이 필요했지. 와일스는 이 문제를 풀기 위해 **엘립틱 곡선**과 **모듈러 형식**이라는 이론을 사용했어. 그 당시에는 거의 혁명적인 접근이었지.

**통섭**: 맞아. 페르마의 마지막 정리는 그저 간단한 수식이 아니라, 그 이면에 엄청난 수학적 구조가 숨어 있었던 거야. 와일스는 그 구조를 파악하는 데 성공한 거지.

**인문**: 엘립틱 곡선? 모듈러 형식? 그건 또 뭐야? 갑자기 너무 어려워지는데?

**수리**: 음, 간단하게 말하자면, 엘립틱 곡선은 수학에서 어떤 특수한 함수로, 모양이 타원 같은 구조를 띠는 방정식이야. 그리고 모듈러 형식은 이런 곡선들이 일종의 패턴을 가지고 있다는 걸 설명해주는 거지. 와일스는 이 둘 사이에 놀라운 연관성이 있다는 사실을 이용해서 문제를 풀었어.

**인문**: 와, 그러니까 단순히 정수 문제인 줄 알았던 페르마의 마지막 정리가 사실은 훨씬 깊은 수학적 원리가 숨어 있었다는 거네?

**통섭**: 그렇지. 페르마가 정말로 이걸 어떻게 생각했는지는 알 수 없지만, 와일스가 이 문제를 풀기 위해 새롭게 만든 이론들은 현대 수학에 큰 영향을 미쳤어.

**인문**: 그럼 와일스는 그냥 이걸 갑자기 풀어낸 거야? 아니면 오래 준비했어?

**수리**: 와일스는 사실 이 문제를 어렸을 때부터 풀고 싶었대. 수학자가 된 이유도 이 문제 때문이었다고 하더라고. 그래서 몇 년 동안 비밀리에 이 문제를 연구했어. 거의 7년 동안 아무한테도 말하지 않고 혼자 연구했지.

**인문**: 와, 7년 동안이나 혼자 연구를 했다고? 대단한 인내심이네.

**수리**: 맞아. 근데 심지어 한번 풀었다고 발표했는데, 나중에 실수가 발견돼서 다시 풀어야 했어. 결국 그 실수를 고치고 완벽한 증명을 내놓았을 때, 수학계는 완전히 들썩였지.

**통섭**: 맞아, 그때 진짜 전 세계 수학자들이 환호했어. 350년간의 미스터리가 풀렸으니까. 페르마가 남긴 마지막 퍼즐을 드디어 해결한 거지.

**인문**: 그러면 이 페르마의 마지막 정리가 푸는 데 350년이나 걸렸다는 게 수학자들한테는 진짜 큰 사건이었겠네.

**수리**: 그렇지. 그래서 와일스는 이 공로로 2016년에 수학계의 노벨상이라고 불리는 **아벨상**을 받았어. 페르마가 남긴 여백의 미스터리를 푸는 데 수세기가 걸렸지만, 와일스 덕분에 마침내 완결된 거지.

**인문**: 진짜 수학자들의 인내심이 놀랍다. 몇백 년 동안 안 풀렸던 문제를 포기하지 않고 계속 도전하다니.

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