영화관에 간 수학자

제롬 코탕소 지음 | 윤여연 옮김

북스힐 2025년 04월 15일 출간 국내도서 : 2025년 04월 15일 출간

작품소개

책소개

여기, 도시를 날려 버리고 싶은 미친 과학자가 있다. 오늘도 과학자는 무시무시한 무기를 개발하는 데 여념이 없고, 자신의 욕망을 완성시켜 줄 수식을 칠판 가득 적어 내려간다. 그런데 어랏, 수식이 틀렸다?!
얼핏 수학은 영화와 아무 상관이 없어 보이지만, 실제로 우리는 영화와 드라마 곳곳에서 수학을 마주친다. 과학자의 비밀 연구소 칠판, 고독한 천재의 욕실 거울, 이유도 모르고 납치된 큐브로 된 방, 연쇄살인마가 남긴 표시 등 어디에나 수학이 있다.
인기 블로거이자 수학자인 저자는 많은 사랑을 받았던 수학 관련 영화 열네 편을 고른 뒤 영화 속 수학에 대한 재미있는 이야기를 들려준다. 영화를 한 편씩 살펴볼 때마다, 우리는 숫자 ‘1729’의 비밀, 튜닝 기계, 존 내시의 게임 이론, 4차원 기하학 법칙을 넘나들며, 지금껏 몰랐던 흥미진진한 수학의 세계에 흠뻑 빠지게 될 것이다.

목차

프롤로그

1. 파이(π)에 인생의 의미가 쓰여 있다?
대런 애러노프스키 감독의 「파이(1998년)」
: 세상은 수학이다 / 파이(π) / 황금비 / 게마트리아와 피보나치 수열

2. 논리적 수열(logical sequence)은 정말 논리적일까?
알렉스 데 라 이글레시아 감독의 「옥스퍼드 살인사건(2008년)」
: 비트겐슈타인이 말하는 진리 / 비트겐슈타인의 논리적 수열과 모순 / 테트락티스 / 페르마의 정리

3. 과연 물의 압력을 받으면서 수학 수수께끼를 풀 수 있을까?
루이스 피에드라이타 감독과 로드리고 소페냐 감독의 「페르마의 밀실(2007년)」
: 수학자들의 삶과 죽음 / 케플러의 추측 / 골드바흐의 추측 / 페르마의 7가지 수수께끼

4. 힌두교 여신이 수학 증명을 알려 준다면 증명할 필요가 있을까?
매슈 브라운 감독의「무한대를 본 남자(2015년)」
: 숫자 1729 / 라마누잔의 노트 / 소수의 분포 / 라마누잔의 분할

5. 알고리즘으로 어떻게 독일 해군을 이길 수 있을까?
모르텐 튈둠 감독의 「이미테이션 게임(2014년)」
: 이미테이션 게임 / 에니그마를 해독하다 / 튜링 기계

6. 국제수학올림피아드에서 사랑의 방정식으로 우승할 수 있을까?
모건 매슈스 감독의 「네이든(2014년)」
: 국제수학올림피아드 / 수학적 추론의 아름다움 / 램지 이론

7. 종교 전쟁이 벌어지는 와중에 지동설이 증명되었다?
알레한드로 아메나바르 감독의 「아고라(2009년)」
: 유클리드의 『원론』 / 아폴로니우스의 원뿔 / 태양 중심설의 역사 / 타원

8. 필즈상을 받으려면 좋은 심리 상담을 받아야 할까?
구스 반 산트 감독의 「굿 윌 헌팅(1997년)」
: 노벨상과 필즈상 / 「굿 윌 헌팅」에 나오는 첫 번째 문제 /「굿 윌 헌팅」에 나오는 두 번째 문제

9. 3차원 공간 탈출 게임에서 어떻게 탈출할까?
빈센조 나탈리 감독의 「큐브(1997년)」
: 함정과 소수 / 방들의 위치와 이동

10. 초차원 공간 탈출 게임에서 어떻게 탈출할까?
안드레이 세큘라 감독의 「큐브 2: 하이퍼큐브(2003년)」
: 4차원 / 정팔포체

11. 술집에서 최적의 유혹 방법을 추론해 어떻게 노벨상을 탈 수 있을까?
론 하워드 감독의 「뷰티풀 마인드(2001년)」
: 파리와 자전거 / 대수기하학 / 내시가 낸 문제 / 게임 이론, 헥스 게임 그리고 내시 균형

12. 계산원이 인간을 궤도로 보낸 방법은?
시어도어 멜피 감독의 「히든 피겨스(2017년)」
: 히든 피겨스 / 이차방정식 / 칠판과 방정식 / 오일러 방법

13. 겨우 여덟 살에 밀레니엄 문제를 풀 수 있을까?
마크 웹 감독의 「어메이징 메리(2017년)」
: 트라첸버그 계산법 / 라마누잔의 합동 / 중심 극한 정리 / 나비에-스토크스 방정식

14. 카드 카운팅은 카지노에서 불법인가요?
로버트 루케틱 감독의 「21(2008년)」
: 몬티 홀 문제 / 카드 카운팅

책에서 언급된 영화와 드라마
주석
감사의 말

책 속으로

2019년 3월 14일(영어식 날짜 표기 03/14와 연결지어 파이 데이로 불린다), 구글의 일본인 엔지니어 엠마 하루카 이와오가 개발한 프로그램 덕택에 π의 소수점 아래 삼십일조 사천일백오십억 번째 자리까지 밝혀졌다. 그런데 솔직하게 말해서 p의 소수점 아래 자릿수를 이렇게 많이 계산하는 일은 수학적인 관점에선 무의미한 일이며 컴퓨터 과학의 성과로 봐야 한다. 하지만 점점 더 길어지는 π값을 관찰해 보니 소수점 아래 숫자 나열에서 어떤 규칙도 없다는 특성이 확인되었다. π에서는 독특한 패턴이 발견되지 않는다. 아무리 완벽하게 규명되었다고 한들 p의 소수점 아래 수들은 무작위로 추출된 것처럼 보인다. 자연스레 이러한 π의 특징은 어떤 숨겨진 의미, 반복되는 패턴 또는 ‘수열’을 π 속에서 파헤치고 싶어 하는 모든 수비학자들에게 문을 열어 주었다. 대런 애러노프스키 감독의 영화에서처럼 말이다.
_<1장. 파이(p)에 인생의 의미가 쓰여 있다?> 중에서

라마누잔이 유독 말을 많이 했던 분야는 자연수 분할이다. 이렇게 자연수 N을 양의 정수의 합 형태로 쓸 수 있는 방법을 ‘N의 분할’이라 부르며, N의 분할 개수를 p(N)로 적는다. 관객이 분할에 대해 잘 이해할 수 있도록 영화 속에서 하디는 값이 5인 p(4)를 예로 자세히 설명한다. 그래서 우리는 숫자 4가 서로 다른 5가지 방법으로 분할된다는 것을 쉽게 확인했다. 모두 1 + 1 + 1 + 1, 2 + 1 + 1, 2 + 2, 3 + 1, 4(사실 3 + 1과 1 + 3은 같은 분할 방법으로 여겨 포함되지 않는다). 숫자 5의 분할 방법은 1 + 1 + 1 + 1 + 1, 2 + 1 + 1+ 1, 2 + 2 + 1, 3 + 1 + 1, 3 + 2, 4 + 1, 5 이렇게 7개가 있다. 그래서 p(5) = 7로 표시한다. (중략) 이렇다 보니 소수의 개수를 셀 때처럼 ‘주어진 자연수의 분할 수를 일일이 적지 않고 계산할 수 있는 방법이 있을까?’라는 질문이 자연스레 나오게 된다.
_<4장. 힌두교 여신이 수학 증명을 알려 준다면 증명할 필요가 있을까?> 중에서

영화의 배경이 된 국제수학올림피아드는 1959년부터 시작되었다. 해마다 열리는 이 수학 경시 대회는 전 세계 백여 개 국가의 청소년을 대상으로 열린다. 나라마다 지역 선발전을 열어 중학생이나 고등학생 여섯 명을 한 팀으로 뽑아 국가 대표로 내보내는데, 대학 교육을 시작하지 않았다면 여러 번 참가할 수 있다. 대회가 열리는 이틀 동안 학생들은 각자 6개의 문제를 푼다. 문제는 대수학, 조합론, 정수론과 기하학을 비롯해 일반적으로 학교 수업 과정에 포함되지 않은 분야를 바탕으로 한다. 이론적으로 문제를 이해하는 데 수학에 대한 심오한 지식은 하나도 필요 없다. 실제로 문제 풀이들은 이미 알려진 수학 정리들에 근거하며, 짧고 뛰어난 풀이만이 좋은 점수를 받는다.
_<6장. 국제수학올림피아드에서 사랑의 방정식으로 우승할 수 있을까?> 중에서

등장인물들은 큐브의 가장자리에서 이미 들어갔다 탈출했던 ‘665 972 545’ 번호가 새겨진 오렌지 방을 발견하면서 자신들의 오류를 알아차렸다. 그런데 오렌지 방의 번호는 영화 초반에 언급되었던 번호가 아니었는데도 같은 공간이라 말해 이 역시 영화에서 계속 등장하는 오류다. 그렇게 등장인물들은 방들이 이동하고 있다는 결론을 내린다. 워스와 리븐의 대화에 따르면 방들의 움직임을 예측하기 위해서 ‘순열’을 공부해야 한다. 등장인물들이 이해한 내용은 숫자들의 각 자릿수를 더해 나온 방들의 좌표는 정육면체 방이 움직이기 전 처음 위치에 해당한다는 것이었다. 방들이 움직이는 방식을 파악하기 위해서 리븐은 숫자의 각 자릿수를 2개씩 뺄셈해야 한다는 것을 직감했다.
_<9장. 3차원 공간 탈출 게임에서 어떻게 탈출할까?> 중에서

작가정보

저자(글) 제롬 코탕소

프랑스의 수학자이자 교육자, 작가이다. 블로그(Choux Romanesco, Vache qui rit et intégrales curvilignes)와 유튜브 채널(ElJj)에서 수학 관련 콘텐츠를 독자들에게 제공하며 수학의 대중화에 힘쓰고 있다. 특히 일상생활에서 접할 수 있는 다양한 문제들을 수학적으로 접근하여 수학의 실용성과 재미를 전달하고자 노력하고 있다.

번역 윤여연

한국외국어대학교 통번역대학원에서 한불과 순차 통역 및 번역으로 석사학위를 받았다. 한국문학번역원의 번역아카데미 특별과정을 수료했고, 한국 문학을 프랑스어로 옮기는 번역 과정을 공부하면서 번역뿐만 아니라 책에 더욱 관심을 가지게 되었다. 현재 바른번역 소속 번역가로 활동하면서, 『개미들의 전쟁』, 『여행지에서 만난 나무 이야기』, 『오늘부터 달 탐사』, 『10대를 위한 한 줄 과학』등을 우리말로 옮겼다.