
어린 아이들이 흔히 하는 질문 중의 하나가 가장 큰 수는 무엇이냐가 있는데, 무한이라는 말을 배우고 나더니 무한 더하기 1은 무엇이냐고 묻곤 하다. 무한에는 1을 더해도 무한이라고 이야기를 해주지만 어린 아이가 가늠하기란 쉽지 않다. 하지만 무한, 극한 이런 것들을 정말로 이해한다는 것은 어쩌면 인간의 한계를 넘는 일일지도 모른다.
무한의 신비라는 이 책에서는 무한에 대한 수학의 새로운 지평을 열었던 칸토어와 괴델에 대한 이야기를 다루고 있는데, 무한을 연구하고자 했던 두 사람 모두 말년에는 정신을 놓아 버리고 마니 믿거나 말거나 무한으로 가는 길은 우리에게 문을 결코 열리지 않을지도 모른다.
무한이라는 것은 어떤 것보다도 큰 무엇을 뜻하기도 하지만, 수직선으로 나타내는 실수의 경우 처럼 아무리 잘게 쪼개어 내도 셀 수 없는 수들이 작은 조각에 담기기도 한다. 수직선에서 무한히 많은 정수를 빼내어 무한히 많은 빈 자리를 만들어도 여전히 무한히 많은 수들로 채워진다는 것은 우리가 현실에서 느끼는 것과는 아주 다른 세계다. 그러나 현실에서 쓸모가 많은 미적분 같은 계산 방법은 무한과 극한의 바탕위에 만들어진 것이니 떼어낼 수도 없지만 다 이해할 수도 없는 것이 무한의 세계이다. 오죽하면 칸토어는 자신이 증명해낸 내용을 두고 "나는 그것이 맞다는 것은 알지만, 나도 믿기지는 않는다."다고 했을까.
그렇다면 끝도 없는 무한의 세계에도 크기를 견주어 볼 수 있을까? 언뜻 생각하면 이상하지만, 무한의 원소를 가지는 집합에도 크기가 있다고 한다. 말하자면 급이 다르다는 것인데, 칸토어는 무한의 집합들 사이의 관계를 나타내는 이른바 '연속체 가설'을 증명하기 위해 죽을 힘을 다했다고 한다. 하지만 괴델과 다른 수학자들이 연속체 가설은 참도 아니고 거짓도 아닌, 지금의 우리가 갖고 있는 수학 체계 안에서는 증명할 수 없다는 것을 밝혔다. 가장 논리를 앞세우는 수학의 세계에서 논리로써 증명할 수 없는 것이 있다는 것 - 괴델의 불완전성 정리 - 은 꽤나 큰 충격을 주었다고 한다.
글쓴이는 어려운 수학을 쉽게 풀어서 쓰는 재주가 있다고 알려진 사람이라고 하는데, 무한이라는 내용 자체가 그래서인지는 모르지만 다른 수학 대중 교양서들에 비하면 읽는 재미도 떨어지고 큰 줄기를 세우기도 쉽지는 않다. 여러 번 읽고 되새겨야 다가갈 수 있는 책이다.
5점.







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