“우주 이해하는 가장 아름다운 방정식 풀어요”

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고등학교 수학에서 시작해
아인슈타인 장 방정식까지
이종필 교수의 1년 프로젝트

평범한 회사원부터 대학생, 주부 그리고 할머니에 이르기까지 수학과 물리학에 문외한인 사람들이 모여 아인슈타인 중력장 방정식 풀기 도전에 나섰다. 일명 ‘아인슈타인 만들기 프로젝트’. 하루 5시간씩, 한 달에 한 번, 1년 12번 만에 고등학교 수학에서 시작해 대학 수학과 물리학을 거쳐 아인슈타인의 일반상대성 이론의 장 방정식을 풀겠다는 허황된 프로젝트였다.

하지만 당시 카이스트 부설 고등과학원 연구원이었던 이종필(44·사진) 고려대 전기전자공학부 BK21 플러스 휴먼웨어 정보기술산업단 연구교수는 2009년 1월 혜화동 일석 기념관 세미나실에서 첫 수업을 시작했다. 아이슈타인 일반상대성 이론 100년에 맞춰 나온 ‘이종필의 아주 특별한 상대성 이론 강의’(동아시아)는 유쾌하고 기발한 프로젝트, 그 1년의 기록이다. “수학으로 자연의 원리와 질서를 이해하는 것은 아름다운 일”이라는 이 교수의 말을 빌리면 참으로 아름다운 시도이다.

책은 집합부터 인수분해와 함수를 거쳐, 미적분, 선형대수학, 고전물리, 그리고 아인슈타인의 상대성 이론과 프리드만 방정식을 통해 시공간의 비밀과 우주의 진화를 수학적으로 이해하는 과정을 자세하게 담고 있다. 결코 쉬울수 없는 내용이지만 ‘이종필 교수의 인터스텔라’ ‘대통령을 위한 과학 에세이’ 등 대중교양서 작업을 해온 저자답게 독자들이 지치지 않게 흥미롭게 이끌어간다.

사실 프로젝트를 이끈 이 교수나 참여한 ‘독서 동호회’ 60여 명은 서로 ‘낚였다’고 할 수있다. 2008년 공식 가동을 시작한 대형강입자충돌기(LHC)와 관련된 책을 쓴 이 교수는 한 독서 동호회 모임 초청으로 관련 강의를 하게 됐다. 문제는 강연 뒤 뒤풀이 자리에서 벌어졌다. 한 회원이 아인슈타인의 장 방정식을 수학으로 풀고 싶다며 지도해 달라고 요구한 것이다. 이 교수는 불가능하지만 해볼 만하다는 생각에 뒤풀이가 끝날 즈음 덜컥 수락했고, “수학을 알면 세상이 달리 보인다”는 이 교수의 말에 다른 멤버들도 낚였다. 의기투합이었다.

“어느 대학의 교수 임용 최종 인터뷰에서 그 나이에는 교양서를 쓰거나 대중강연을 다니는 것보다 논문을 한 편이라도 더 써야 하는 것 아니냐는 질문을 받기도 했다. 하지만 2009년 한 해 동안 수학 아카데미를 한 것을 후회하거나 안 했더라면 하고 미련을 가진 적은 한 번도 없었다. 언젠가는 그런 일을 한 번은 저질렀을 것이라는 점을 나 스스로 잘 알고 있기 때문이다.” 이 교수는 “고등학교 수학조차 가물거리는 보통의 회사원도 우리가 1년 동안 공부했던 궤적을 따라온다면 지난 100년 동안 우리 인류가 자연과 우주를 이해하는 데 가장 유용했고, 가장 아름다웠던 방정식을 만날 수 있다”며 “그런 사람들이 한 명이라고 더 늘어나는 데에 도움이 된다면 이론물리학으로 이학 박사 학위를 받은 혜택을 조금이나마 사회에 돌려주는 기회가 되리라 믿는다”고 말했다. 그 뒤 에필로그. 수학 아카데미를 수강했던 사람들 몇몇은 자발적으로 수학 학습 모임을 지금도 계속 이어가고 있다. 고등학교 수학에서 시작해 아인슈타인 장 방정식을 풀어보고 싶다면 책을 펼쳐 도전해 보시길.

최현미 기자 chm@munhwa.com