d라이브러리

유명한 파스칼과 뉴턴도 수학자 겸 과학자였다. 이들이 수학과 과학에 남긴 업적을 비교해 보자. 과연 수학자라고 불러야 할까, 과학자라고 불러야 할까?

블레즈 파스칼(1623~1662)
 

수학
 파스칼은 수학의 천재였다. 파스칼의 아버지는 파스칼이 다른 것들에 흥미를 갖도록 수학책을 보지 못하게 했지만 파스칼은 이미 12세에 기하학에 재능을 보였다. 14세 때는 이미 수학자들의 모임에 참석했고, 16세에는 원뿔곡선에 대한 논문을 출판해 큰 성공을 거두었다.

수학에 대한 파스칼의 관심사는 계속 바뀌었다. 최초로 기계식 계산기를 만들었고, 파스칼의 삼각형에 대한 새로운 사실을 밝혔다. 파스칼의 삼각형은 다항식을 전개할 때 생기는 계수, 즉 문자 앞의 수를 순서대로 늘어 놓은 것과 같다.

또한 수학에서 파스칼은 확률이론을 만든 사람으로 유명하다. 1654년 파스칼은 주사위 놀이를 할 때 포상을 어떻게 해야 하는지에 대한 문제에 대해 생각하기 시작했다. 여기서 발전한 확률이론은 통계학의 기초가 되었다.

아이작 뉴턴(1643~1727)
 

수학
뉴턴이 수학에 남긴 주요 업적으로는 이항정리와 미적분법이 있다. 이항정리는 (x+y)를 거듭제곱할 때 전개한 각 항의 계수를 구하는 정리다. 앞서 파스칼이 이 계수가 삼각형 모양이 된다는 사실을 밝혔고,뉴턴은 이를 일반 공식으로 만들었다.

곧이어 발표한 미적분법은 뉴턴이 이룬 수학 업적 중에서 가장 중요하다. 미적분법은 연속적으로 이어지는 함수의 변화율을 다루는 분야로 여러 가지 물체의 넓이와 부피 등을 정확하게 계산할 수 있다.

당시 독일의 수학자 라이프니츠는 뉴턴과 비슷한 시기에 미적분법을 발견했다. 이를 두고 뉴턴 지지자와 라이프니츠 지지자들은 서로 먼저 발견했다고 거의 100년 가까이 싸웠다. 결국 지금은 뉴턴과 라이프니츠가 각각 따로 미적분법을 발견했다고 인정받고 있다.

과학

파스칼은 물리학에도 관심을 갖고 훌륭한 업적을 남겼다. 가장 잘 알려진 업적이 압력에 관한 원리다.

파스칼은 1646년 토리첼리의 대기압 실험에 대해 들은 뒤 수은을 이용해 같은 실험을 해 보았다. 수은이 담긴 긴 용기를 수은이 담긴 통에 거꾸로 세우면 긴 용기의 수은은 완전히 쏟아지지 않고 위쪽에 빈 공간을 남긴 채 아래로 조금 내려온다.

당시의 과학자들은 빈 공간에 보이지 않는 물질이 가득 차 있다고 생각했다. 하지만 파스칼은 그 공간은 아무 것도 없는 진공이며 수은이 전부 쏟아지지 않은 것은 공기의 압력이 받치고 있기 때문이라고 주장했다.

파스칼은 압력에 관한 실험을 계속했고, 진공에 대한 논문을 잇달아 발표해 명성을 얻었다. 그 과정에서 주사기를 발명하기도 했다.

과학

뉴턴은 과학 혁명을 상징하는 인물이다. 뉴턴은 프리즘 실험으로 태양빛이 여러 가지 색의 빛으로 이뤄져 있다는 점을 밝혔고, 물체의 운동 법칙을 정리하기도 했다. 무엇보다 뛰어난 업적은 중력을 발견한 것이다. 뉴턴은 중력의 크기가 거리의 제곱에 반비례한다는 사실을 알아 냈다. 1687년에는 ‘자연철학의 수학적 원리’라는 책을 펴냈다. 제목으로도 알 수 있지만 뉴턴은 자연 현상의 원리가 바로 수학이라고 생각했다. 이 책은 근대 과학에서 가장 중요한 책으로 꼽힌다.

뉴턴은 반사망원경을 발명해 천문학에도 공을 세웠다. 반사망원경은 이전까지 쓰이던 굴절망원경에서 색이 번지는 현상을 없앴다. 반사망원경은 굴절망원경보다 크게 만들기 쉬워 지금도 대형망원경은 주로 반사망원경으로 만든다.



▼관련기사를 계속 보시려면?

영원한 찰떡궁합 수학과 과학
최초의 수학자와 과학자는 누구?
수학은 과학에 어떻게 공헌할까? ①
수학은 과학에 어떻게 공헌할까 ②
수학자? 과학자?①
수학자? 과학자?② 
과학교과서에서 찾은 수학
수학과 과학은 영원한 찰떡궁합