1 00:00:00,000 --> 00:00:04,900 "자연의 법칙은 신의 수학적인 생각이다." 2 00:00:04,900 --> 00:00:07,523 이 구절은 유클리드 (Euclid of Alexandria)의 말을 인용한 것입니다 3 00:00:07,523 --> 00:00:12,655 유클리드는 그리스의 수학자이자 철학자로 기원전 약 300년에 살았던 사람입니다 4 00:00:12,655 --> 00:00:19,691 유클리드에 대해서 얘기하는 이유는 그가 기하학의 아버지이기도 하기 때문입니다 5 00:00:19,691 --> 00:00:22,663 그리고 여러분이 신에 대해 어떤 관점을 갖고 있느냐와 관계 없이 멋진 구절이기도 합니다 6 00:00:22,663 --> 00:00:25,054 이것은 신의 존재 여부와 관계 없이 7 00:00:25,054 --> 00:00:27,516 자연에 관하여 매우 근본적인 것을 이야기하고 있습니다 8 00:00:27,516 --> 00:00:31,649 자연의 법칙은 신의 수학적인 생각입니다 9 00:00:31,649 --> 00:00:35,016 수학이 모든 자연의 법칙을 뒷받침합니다 10 00:00:35,016 --> 00:00:37,802 그리고 "기하학 (geometry)" 이라는 단어는 그리스에서 유래되었습니다 11 00:00:37,802 --> 00:00:40,983 "Geo" 는 그리스어로 "땅 (Earth)"을 뜻합니다 12 00:00:40,983 --> 00:00:44,211 "Metry" 는 "측정 (Measurement)"을 의미하는 그리스어입니다 13 00:00:44,211 --> 00:00:47,183 여러분은 아마 미터법에 익숙할 것입니다 14 00:00:47,183 --> 00:00:50,132 유클리드는 기하학의 아버지로 여겨지고 있습니다 15 00:00:50,132 --> 00:00:52,802 하지만 그가 처음으로 기하학을 연구한 것은 아닙니다 16 00:00:52,802 --> 00:00:56,285 지구의 첫 인류가 기하학에 대해서 연구했다고 상상해보세요 17 00:00:56,562 --> 00:01:00,024 그들은 땅에 떨어진 비슷하게 생긴 잔가지 두 개를 보았을 것입니다 18 00:01:00,024 --> 00:01:02,462 그리고 어쩌면 또 비슷하게 생긴 다른 쌍의 잔가지들을 보았을 지도 모릅니다 19 00:01:02,462 --> 00:01:05,178 그리고 말했지요. "더 큰 구멍이군. 여기에 어떤 관계가 있나?" 20 00:01:05,178 --> 00:01:13,654 혹은 그들은 잔가지들이 돋은 나무를 들여다보았을 지도 모릅니다 21 00:01:13,654 --> 00:01:18,274 그리고 그들이 말했지요. "음. 저 구멍하고 저 구멍은 어딘가 닮은 게 있는 것 같아." 22 00:01:18,274 --> 00:01:19,737 혹은 자문해보았는지도 모릅니다 23 00:01:19,737 --> 00:01:26,123 "비율이라는 게 뭐지? 혹은 원의 거리 사이에 어떤 관계가 있는 걸까? 지름은 어떻지? 24 00:01:26,123 --> 00:01:28,352 모든 원들의 공통점은 뭘까? 25 00:01:28,352 --> 00:01:31,812 그리고 그게 절대적인 사실에 우리는 만족할 수 있을까? 26 00:01:31,812 --> 00:01:34,412 그러고 나서 다시 한 번 그리스 초기로 가봅시다 27 00:01:34,412 --> 00:01:39,010 그들은 더 깊은 기하학적인 사고를 하기 시작했습니다 28 00:01:39,010 --> 00:01:43,259 여러분이 피타고라스와 같은 그리스 수학자에 대해서 이야기 할 때, 29 00:01:43,259 --> 00:01:45,535 피타고라스는 유클리드보다 전 사람입니다만 30 00:01:45,535 --> 00:01:54,511 사람들이 "유클리드의 기하학 (Euclidean geometry)" 에 대하여 종종 이야기하는 이유는 약 B.C. 300년 전이기 때문입니다 31 00:01:54,511 --> 00:01:59,832 여기에 이것이 라파엘이 그린 유클리드의 그림입니다. 그리고 사실 어느 누구도 유클리드가 어떻게 생겼는지 모르죠 32 00:01:59,832 --> 00:02:05,793 혹은 심지어 그가 언제 태어나고 죽었는지도 말입니다. 그러니까 이건 단지 라파엘의 유클리드에 대한 주관적 느낌입니다 33 00:02:05,793 --> 00:02:08,383 그가 알렉산드리아에서 가르치는 모습입니다 34 00:02:08,383 --> 00:02:14,397 그렇지만 유클리드가 "기하학의 아버지"가 된 것은 그의 저서 "유클리드 초등 기하학 (Euclid's Elements)" 때문입니다 35 00:02:14,397 --> 00:02:21,263 그리고 "유클리드 초등 기하학"은 기본적으로 13권의 책으로 되어있습니다 36 00:02:21,263 --> 00:02:24,773 논란의 여지 없이 니는 모든 시대를 통틀어 가장 유명한 교과서 일 겁니다 37 00:02:24,773 --> 00:02:31,441 13권의 책에서 그는 철저하고 사색적인 논리를 펼쳤습니다 38 00:02:31,441 --> 00:02:37,524 정수론과 입체 기하학 같이 기학을 관통하는 것들에 관해서요. 입체 기하학은 삼차원에서의 기하학을 의미합니다 39 00:02:37,524 --> 00:02:40,682 그리고 바로 여기에 있는 것은 영어 버전에 있는 권두 삽화입니다 40 00:02:40,682 --> 00:02:44,955 유클리드의 초등 기하학의 영어 버전의 첫 번째 번역본이기도 합니다 41 00:02:44,955 --> 00:02:47,532 그건 1570년에 번역됐습니다 42 00:02:47,532 --> 00:02:51,851 그렇지만 처음에는 그리스어로 쓰였죠. 그리고 중세 시대를 지나는 동안 43 00:02:51,851 --> 00:02:55,334 아랍인들에 의해 그 지식이 확산되었습니다. 그들은 책을 아랍어로 번역했습니다 44 00:02:55,334 --> 00:03:02,393 그리고 결국 중세 시대 말에서야 라틴어로 번역이 되었고 결국 영어로도 번역이 되었습니다 45 00:03:02,393 --> 00:03:05,806 그리고 내가 그가 "엄격한 행군"을 했다고 말했을 때, 유클리드는 단지 이렇게 말한 게 아닙니다 46 00:03:05,806 --> 00:03:14,374 "직각 삼각형의 두 변의 길이의 제곱은 빗변의 제곱과 같다." 47 00:03:14,374 --> 00:03:18,182 여기에 온갖 다른 것을 붙이고 또 이 모든 것들이 무엇을 의미하는 지 아주 깊숙이 들어가는 식이었습니다 48 00:03:18,182 --> 00:03:24,475 그가 말했습니다. "난 '진실인 것 같다'로 만족하지 않는다. 나는 스스로 '진실이다'라고 증명하고 싶다." 49 00:03:24,475 --> 00:03:29,723 그리고 그가 "기초"에서 한 일은 (기초는 평면 기하학에 관한 여섯 번째 책입니다) 50 00:03:33,215 --> 00:03:37,721 기본적인 가정을 시작한 것입니다 51 00:03:37,721 --> 00:03:43,747 기하학 연설에서의 그 기본적인 가정들은 자명한 이치 혹은 공준 (postulates, 기하학적인 내용을 갖는 공리) 이라고 불리는 것들입니다 52 00:03:43,747 --> 00:03:51,549 그리고 그가 증명한 것들로부터, 다른 서술 혹은 명제 (propositions), 종종 정리 (theorems) 라고도 불리는 것들을 추론했습니다 53 00:03:51,549 --> 00:03:55,729 그러고 나서 그가 말했습니다. "자, 알겠어. 만약 이게 진실이라면 이것 또한 반드시 진실이여야만해." 54 00:03:55,729 --> 00:03:58,492 그는 또한 거짓인 것들을 증명할 수 있었습니다 55 00:03:58,492 --> 00:04:01,255 그러면 진실이 아닌 것을 확실히 증명할 수 있었습니다 56 00:04:01,255 --> 00:04:04,042 그는 단지 이렇게 말한 게 아닙니다. "음. 모든 원은 이런 특성을 갖고 있어." 57 00:04:04,042 --> 00:04:06,155 그는 이렇게 말했습니다. "내가 방금 이게 진실이라는 것을 증명했다." 58 00:04:06,155 --> 00:04:11,402 그러고 나서 거기서부터 그는 다른 문제와 정리를 통해 추론할 수 있었습니다 59 00:04:11,402 --> 00:04:14,096 그리고 추론을 위해 우리는 몇 개의 원래 공리를 사용할 수 있습니다 60 00:04:14,096 --> 00:04:17,068 이것이 특별한 이유는 이전에는 그 누구도 이런 일을 한 적이 없다는 것입니다 61 00:04:17,068 --> 00:04:23,477 그는 넓게 펼쳐진 지식을 가리는 의심의 그림자를 넘어 확실하게 증명했습니다 62 00:04:23,477 --> 00:04:30,095 그러니까 그냥 여기서 하나 저기서 하나를 증명한 게 아닙니다. 그는 지식의 전체에 대해서 증명했습니다 63 00:04:30,884 --> 00:04:39,692 주제를 통한 엄격한 '행진'이었습니다. 그래서 그는 이 공리와 공준과 정리와 명제의 비계를 지을 수 있었습니다. 64 00:04:39,692 --> 00:04:42,022 여기서 정리와 명제는 근본적으로 같은 겁니다 65 00:04:43,069 --> 00:04:47,881 그리고 유클리드 후의 약 2,000년 동안 (그러니까 이건 책으로서는 믿기지 않는 수명이네요!) 66 00:04:47,881 --> 00:04:55,427 만약 여러분이 유클리드의 초등 기하학을 읽고 이해하지 못하면 사람들은 여러분을 교육받은 사람으로 쳐주지 않았습니다 67 00:04:55,427 --> 00:04:59,862 또한 클리드의 초등 기하학은 서양에서 두 번째로 많이 팔린 책입니다 68 00:04:59,862 --> 00:05:01,581 성경 다음으로요 69 00:05:01,581 --> 00:05:04,344 성경 다음의 수학 교과서입니다 70 00:05:04,344 --> 00:05:07,943 첫 번째 인쇄가 나왔을 때 그들은 말했습니다. "좋아. 성경은 인쇄했어. 그다음엔 뭐할까?" 71 00:05:07,943 --> 00:05:09,940 "유클리드 초등 기하학을 인쇄하자." 72 00:05:10,525 --> 00:05:16,606 그리고 이것이 상당히 최근과 관계있다는 걸 보여주기 위하여 (비록 이건 여러분이 150 ~ 160 년 전을 73 00:05:16,606 --> 00:05:19,416 최근으로 동의하느냐 안하느냐에 달려있습니다만) 74 00:05:19,816 --> 00:05:23,779 바로 여기에 있는 것은 에이브러햄 링컨 의 정확한 인용입니다. 그는 명백하게 미국의 뛰어난 75 00:05:23,779 --> 00:05:26,612 대통령 중 한 사람이지요. 난 에이브러햄 링컨의 사진을 좋아합니다 76 00:05:26,612 --> 00:05:29,747 실제로 링컨이 30대 후반 일 때의 사진입니다 77 00:05:29,747 --> 00:05:35,900 그러나 그는 유클리드 초등 기하학의 엄청난 팬이었습니다 그는 실제로 그의 마음을 안정시키기 위하여 책을 사용했지요 78 00:05:35,900 --> 00:05:38,872 그가 그의 말을 타는 동안 그는 유클리드 초등 기하학을 읽기도 했습니다. 그가 백악관에 79 00:05:38,872 --> 00:05:40,777 있는 동안 그는 유클리드 초등 기하학을 읽곤 했습니다. 80 00:05:41,207 --> 00:05:43,795 그러나 이건 링컨의 정확한 인용입니다, 81 00:05:43,795 --> 00:05:48,415 "법률학 강의에서 나는 '입증(demonstrate)'이라는 단어가 끊임없이 생각났다." 82 00:05:48,415 --> 00:05:53,454 나는 처음에 내가 그 의미를 이해하고 있다고 믿었지만 곧 그렇지 않다는 사실을 받아들였다. 83 00:05:53,454 --> 00:05:59,375 나는 내 자신에게 물었다. 내가 이유를 설명하거나 증명하는 (prove) 것을 넘어 내가 입증하기 (demonstrate) 위해서는 무엇을 해야하는 가? 84 00:05:59,375 --> 00:06:02,580 다른 증명 (proof) 과 입증 (demonstration) 은 얼마나 다른가..." 85 00:06:02,580 --> 00:06:08,454 그러니까 링컨은 거기에서 입증 (demonstration) 이라는 단어를 사용하고 있는데, 그 말은 의심을 넘어서서 증명하는 것입니다. 86 00:06:08,454 --> 00:06:13,307 좀 더 엄격한 것이지요. 단순히 어떤 것에 대해 만족하거나 추론을 넘어서는 것입니다. 87 00:06:13,307 --> 00:06:17,998 ".. 나는 웹스터 사전을 찾아보았다.." (그러니까 웹스터 사전이 링컨의 시대에도 있었습니다.) 88 00:06:17,998 --> 00:06:23,060 ".. 그들은 어떤 증명에 대해 말하고 있었다. 그 증명은 의심의 가능성을 넘어선다는 것이다. 그러나 나는 89 00:06:23,060 --> 00:06:28,005 그게 어떤 종류의 증명인지 어떤 생각도 할 수 없었다. 내가 생각하기론 굉장히 많은 것들이 90 00:06:28,005 --> 00:06:32,649 훌륭한 추론의 과정이 없이도 의심의 가능성을 넘어서 증명이 되었다. 91 00:06:32,649 --> 00:06:35,668 내가 입증 (demonstration) 이 되었다고 이해하는 선에서 말이다. 92 00:06:35,668 --> 00:06:41,241 나는 내가 찾을 수 있는 모든 사전과 참고 서적을 찾아보았다. 그렇지만 성과는 없었다 93 00:06:41,241 --> 00:06:45,676 아마 장님이 "파란색"에 대하여 정의 내린 것과 같은 기분이었다 94 00:06:45,676 --> 00:06:55,150 마침내 내가 말했다. '링컨. 입증하다 (demonstrate) 가 무슨 의미인지 이해하지 못하면 넌 절대로 변호사가 될 수 없을 거야.' 95 00:06:55,150 --> 00:07:00,467 그래서 난 스프링필드에서의 상황을 내버려두고 내 아버지의 집으로 갔습니다. 그래서 거기에서 96 00:07:00,467 --> 00:07:04,345 유클리드의 여섯 권의 책을 보자마자 내가 설명할 수 있을 때까지 머물렀다." 97 00:07:04,345 --> 00:07:06,806 여섯 권의 책이란 평면 방정식에 대한 진술입니다. 98 00:07:06,806 --> 00:07:11,868 "..그러고 나서 나는 무엇이 입증하다라는의미인지 발견하였고 법을 공부하러 돌아갔다." 99 00:07:11,868 --> 00:07:17,348 모든 시대를 통틀어 가장 훌륭한 미국 대통령 중 한 명인 링컨이 그렇게 느낀 겁니다 훌륭한 변호사가 되기 위해서 100 00:07:17,348 --> 00:07:24,128 그는 유클리드 초등 기하학의 여섯 권의 어떤 명제도 보자마자 증명할 수 있고, 이해할 수 있어야 했습니다. 101 00:07:24,128 --> 00:07:30,885 그리고 또한 그가 백악관에 있는 동안 그는 계속해서마음을 안정시키기 위해 책을 사용했습니다. 102 00:07:30,885 --> 00:07:32,954 훌륭한 대통령이 되기 위해서요. 103 00:07:33,447 --> 00:07:36,922 그리고 기하학 플레이리스트에서 우리가 다음으로 할 일은 근본적으로 그것입니다. 104 00:07:36,922 --> 00:07:42,806 우리가 공부할 것은, 우리가 어떻게 하면 어떤 것을 "엄격하게" 증명할 수 있는 가에 대해 생각해볼 것입니다. 105 00:07:42,868 --> 00:07:49,624 우리는 근본적으로 좀 더 현대적인 형태로 유클리드가 2,300년 전에 공부했던 것을 공부하려고 합니다. 106 00:07:49,624 --> 00:07:59,812 다른 서술의 우리의 추론을 정말로 더 엄격하게 하기 위해서 입니다. 그리고 우리가 어떤 것을 말할 때 우리가 정말로 지금 107 00:07:59,812 --> 00:08:01,972 말하고 있는 것을 증명할 수 있다고 확신하기 위해서 입니다. 108 00:08:01,972 --> 00:08:06,388 이건 정말로 가장 근본적인 것들입니다. 우리가 하려는 것은 "진짜" 수학이지요. 109 00:08:06,388 --> 00:08:08,525 산수는 정말로 단지 계산에 지나지 않습니다. 110 00:08:08,525 --> 00:08:12,820 이제 기하학에서, 우리가 하려는 것은 유클리드의 기하학인데 111 00:08:12,820 --> 00:08:17,000 그것이 정말로 수학이 어떤 것인지에 관한 겁니다. 112 00:08:17,000 --> 00:08:21,388 몇 개의 가정을 만들고 그러고 나서 이 가정에서 다른 것들을 추론해 나가는 것입니다.