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세키 교수는 2019년 5월 4명의 교수와 함께 별자리 정리를 n차원까지 확장한 문제 해결에 돌입했습니다. 연구팀은 매주 한 번 도호쿠대 강의실에 모여 본인이 연구한 것을 칠판에 쓰고, ‘이건 틀렸다, 이건 맞았다’며 서로 의견을 나눴습니다.
그러던 2019년 8월, 연구팀 일원인 카이 와타루 도호쿠대 교수가 타오 교수가 만든 한 방법론을 이용하면 풀릴 거 같다고 이야기해서 5개월 동안 열중해서 문제를 풀었습니다. 주요 아이디어가 정리되자 논문 작성에만 몰두했지요.
2020년 12월 드디어 n차원에서도 원하는 모양의 별자리를 항상 만들 수 있다는 내용의 논문 초고를 완성했습니다. 이후 다른 수학자가 논문을 조금 더 쉽게 이해할 수 있도록 간결하게 수정해 2022년 4월 인터넷에 공개했습니다. 이 논문은 현재 학술지에 게재 신청을 한 상태로, 수학자들의 검증을 기다리고 있습니다.
최영주 POSTECH 수학과 교수는 “정수론에서 가장 찾고 싶은 것 중 하나가 소수의 규칙인데 그린-타오 정리 증명으로 그중 하나를 발견한 것”이고, “그런 중요한 정리를 더 큰 수 체계로 확장하는 과정은 복잡한 경우가 있는데 오랫동안 풀리지 않은 것을 보면 쉽지 않은 문제”라고 설명했습니다.
“좋아해서 15년간 한 정리에 푹 빠질 수 있었어요”
Q. 오랜 기간 한 정리에 빠져서 공부할 수 있었던 비결이 궁금해요.
A. 그린-타오 정리 자체가 수학적으로 굉장해요. 그래서 좋았어요. 좋아하는 걸 하는 데 끈기가 필요하진 않잖아요. 좋아하니까 어려워도 할 수 있었지요.
<;그린-타오 정리>;라는 책도 썼어요. 책에 논문에서 적지 못한 여러 과정을 적었어요. 제 이야기를 보고 많은 사람이 그린-타오 정리에 빠졌으면 좋겠다는 마음으로 썼지요.
Q. 언제부터 수학을 좋아했나요?
A. 중학교 입학을 앞두고 서점에서 사이먼 싱의 <;페르마의 마지막 정리>;라는 책을 봤어요. ‘마지막 정리가 대체 뭐야?’라는 생각과 함께 제목이 머리에 딱 꽂혔어요. 책을 보니까 식이 알기 쉽게 딱 떨어져서 너무 좋더라고요. 그때부터 수학을 좋아했던 거 같아요.
그땐 수학 성적이 좋지 않을 때라 집 근처에 유명한 수학 학원에서 실력을 쌓았어요. 그 학원에서는 문제를 풀어야만 집에 갈 수 있었는데, 난이도가 높은 A 문제는 1문제였고, 평균 난이도의 B 문제는 10문제였어요. 두 유형 중 하나를 선택해서 다 풀어야 했는데 전 항상 A를 선택했어요. 그걸 계속하다 보니 학교 수학 시험에서 좋은 점수를 얻을 수 있었어요.
이후 집 근처에 있던 오사카에서 수학 수재들이 모이기로 유명한 기타노고등학교에 들어갔고, 거기서도 수학은 항상 1등을 해서 일본 교토대학교 수학과에 입학했지요.
Q. 수학 공부를 혼자 하는 편인가요?
A. 아니요. 평소에 사교적이고, 말을 많이 하는 편이라서 수학 문제나 풀이를 가르쳐주는 걸 좋아해요. 공동연구도 제 성격이랑 잘 맞아요. 연구할 때도 말을 많이 하거든요. 수학자와 카페에서 얘기하다 보면 시간이 어떻게 지나갔는지 잘 모를 정도지요.
Q. 독자에게 하고 싶은 말이 있다면요?
A. 수학에서만큼은 누가 더 잘하고 못하고가 없다고 생각해요. 타오 교수님은 유명한 수학자지만 그분이 발견하지 못한 것을 제가 찾을 수도 있는 거지요. 수학을 좋아한다면 즐기는 마음으로 10년이든 15년이든 계속하는 게 가장 중요한 거 같아요. 포기하지 마세요! 저도 계속해서 소수 미해결 문제를 풀 거예요.
