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라슨 학생이 정수론 난제를 풀게 된 계기는 중국계 미국 수학자 장이탕의 인생 역전 스토리가 담긴 다큐멘터리를 본 것인데요. 여기에는 어떤 내용이 담겼을까요?

2017년 중학교 2학년이었던 라슨 학생은 미국 인디애나대학교의 강연장에서 장이탕 미국 캘리포니아대학교 산타바바라 수학과 교수의 이야기가 담긴 다큐멘터리 ‘무한으로부터 수 세기(Counting from Infinity)’를 봤습니다. 이 다큐멘터리는 생활고에 시달리던 무명의 수학자 장 교수가 어려움 속에서도 수학 연구의 끈을 놓지 않고 연구해 2013년 4월에 ‘쌍둥이 소수 추측’에 관한 성과를 내며 이를 1년 뒤 수학계에서 가장 권위 있는 학술지인 <;수학 연보>;에 발표해 단숨에 정수론 중요 인물로 급부상하게 되는 인생 대역전극을 담고 있습니다.

장 교수의 논문이 발표되자 각종 미디어는 물론 수학계가 그의 연구에 관심을 갖기 시작했어요. 봄비에리 교수는 다큐멘터리에서 이 논문을 본 후 “이 수학자 도대체 누군지 궁금했다. 이 정도면 쌍둥이 소수 추측에 관해 완벽하게 이해한 ‘고수’라고 생각됐다”라고 소감을 전했어요. 정수론의 대가라고 불리는 앤드루 그랜빌 캐나다 몬트리올대학교 교수도 다큐멘터리에서 “큰 기관에서 연구하지 않고, 혼자 스스로 이런 난제를 푼다는 것은 전례 없는 일이었다”라고 그의 연구가 얼마나 대단한지 설명했어요.

이전부터 소수에 관심이 있었던 라슨 학생은 무명의 수학자가 모든 수학자가 풀고 싶어 하는 문제인 쌍둥이 소수 추측에서 의미 있는 결과를 냈다는 사실이 너무 멋있다고 생각했어요. 

라슨 학생은 “아주 많은 새로운 아이디어를 만들었고, 다른 수학자가 연속한 두 소수의 간격을 줄일 수 있는 발판을 만들었다”라며, 장 교수에게 매료된 이유를 밝혔어요.

그는 다큐멘터리에서 쌍둥이 소수에 관해 설명하는 부분을 인상 깊게 보고, 바로 다큐멘터리에 나온 논문을 읽기 시작했어요. 당연히 중학교에서 배운 개념만으로는 논문을 이해하기는 너무 어려웠지요. 2년이 지나자 함수 계산은 그나마 따라갈 수 있었지만, 그 속에 담긴 수학 개념이나 전체적인 구조는 이해하기 힘들었대요. 

그래서 2022 필즈상 수상자인 제임스 메이나드 교수의 논문을 하나하나 따라 써보면서 이해하려고 노력했습니다. 개념을 이해하기 위해 정수론 공부를 하기도 했고요. 메이나드 교수의 연구를 어느 정도 이해하는 데에만 2년이나 걸렸답니다. 

그렇게 4년이 지난 어느 날 그는 소수와 유사한 성질을 가지는 ‘카마이클 수’가 무한하다는 증명이 담긴 1994년 논문을 보게 돼요. 그리고 쌍둥이 소수 추측 도전에 앞서 이 문제를 풀기로 합니다.