수학이 바다에서 배를 안내하는 방법은? - 죠지 크리스토프(George Christoph)

동영상을 다 보려면: http://ed.ted.com/lessons/how-does-math-guide-our-ships-at-sea-george-christoph

바다를 항해했던 우리 선조들이 수학없이 세상을 볼 수 있었을까요? 위대한 수학자들과 그들의 혁신적인 발견은 놀라운 이야기를 담고 있어요. 항해, 모험, 새로운 세상의 역사를 통해 로그가 어떻게 나오게 됐는지 살펴보세요.

조지 크리스토프 강연, 호비잘 애니메이션 만듦

여러분이 상상하듯이, 400년 전에는

탁 트인 바다를 항해하기가 힘들었어요.

바람과 해류가 배를 밀고 당겨서
진로에서 벗어나게 하죠.

그래서 뱃사람들은 그들이 떠난
항구를 기준으로 방향을 정합니다.

배가 나가는 방향과 항해한
거리를 정확히 기록하죠.

이 과정을 추측 항법이라고 합니다.

0.5도만 비껴나도 수평선 너머 몇킬로미터나
떨어진 섬을 지나가게 되니까요.

흔히 저지르는 잘못이죠.

고맙게도 세 가지 발명이
근대 항해를 가능하게 만들었어요.

육분의, 시계, 필요한 계산을
쉽게 빨리 하도록 하는 수학.

모두 중요하죠. 알맞은 도구가 없으면 많은 뱃사람들이
땅에서 너무 멀리 떨어진 곳으로 항해하기를 꺼려할 겁니다.

런던에서 기기를 만드는 사람인 존 버드는

낮에 태양과 수평선 사이의 각도를
잴 수 있는 기기를 처음 만들었어요.

육분의라고 하죠.

이 각도가 중요해요. 정확히 같은 시각
영국에서 잰 각도와 비교할 수 있기 때문이죠.

배의 경도를 알려면 두 각도를 비교할 필요가 있어요.

다음에 시계가 발명되었어요.

1761년 영국의 시계 제조업자이자
목수인 존 해리슨이

바다에서 정확히 시간이 맞는 시계를 만들었어요.

힘든 조건에서 흔들리고 기우뚱거리는 갑판에서
정확히 시간이 맞는 시계가 필요했어요.

영국 시간을 알기 위해서죠.

하지만 문제가 하나 있었어요.

그런 시계는 손으로
만들었기 때문에 아주 비쌌어요.

그래서 비용을 아끼려고 달까지 거리를 재어서
복잡한 계산을 하는 방법을 자주 썼어요.

한 번 잴 때마다 배의 위치를 정하려고
계산을 하려면 몇 시간이 걸렸습니다.

하지만 뱃사람들이 그들의 위치를 결정하기 위해서
이들 도구를 쓰지 않으면 육분의와 시계는 쓸모가 없죠.

다행히 1600년 아마추어 수학자가
빠진 조각을 발명했어요.

존 네이피어는 스콧트랜드에 있는 그의 성에서 계산 방법인
로그를 개발하느라 20년 넘게 힘들게 고생했어요.

로그에 관한 네피어의 생각은 E분의 1과
10의 7승이란 형태로 나타냈죠.

1600년 초기에 대수학은 완전히 개발되지 않았고,

네이피어의 로그 1은 0 이 아니었어요.

이건 10을 밑으로 하는 로그보다
계산이 훨씬 불편했어요.

런던 그레샴 대학의
유명한 수학자 헨리 브릭스는

1614년 네이피어가 한 연구를 읽고는 이듬해
네이피어를 만나러 에딘버러까지 먼 길을 갔죠.

브릭스는 예고없이 네이피어의 성문에 나타나서

네이피어의 로그를 더 쉬운 형태로 바꾸고
밑을 바꾸도록 제안했어요.

두 사람 다 밑을 10으로 하는
로그 1은 0과 같다고 하면

날마다 하는 계산이 아주 쉬워질거라는데
생각을 같이 했죠.

오늘날 우리는 이걸 브릭스의
상용로그라 부릅니다.

20세기에 들어 전자계산기를
발명할 때까지

크고 작은 숫자의 곱셈, 나눗셈,
거듭제곱, 제곱근을 계산하려면

로그를 써야 했습니다.

로그의 역사는 수학에만 있는
교훈이 아닙니다.

성공적인 항해에 필요한
많은 선수들이 있었죠.

기기 제조자, 천문학자, 수학자,

뱃사람까지.

창의력은 한 분야에 깊이
들어가는 것만 뜻하지는 않아요.

창의력은 다른 분야와 교류하는 거죠.