안녕하세요, 오늘은 중고등과정 수학에서 배우는 피타고라스 정리, 로그, 미적분, 만유인력의 법칙 등의 수학 방정식 원리세계를 바꾼 흥미로운 이야기를 들려드리고자 합니다.
많은학생들이수학을굉장히어렵다고이야기하는데,이에관한재미있는이야기가다큐멘터리에나오면인기가있는데그만큼수학관련된이야기는정말재미있는게많습니다.
오늘 글의 내용은 세상을 바꾼 17까지 방정식이라는 이안 스튜어트의 책 내용이고 중고등학교 과정에 나오는 4가지만 정리해봤습니다.
수천 년에 걸쳐 개발된 이 방정식은 현대 문명을 지탱하는 큰 힘이라는 것을 알고 있었나요?
TV, 스마트기기 등 일상생활에서 자주 사용되는 물건이 작동하는 원칙부터 금융위기 이유, 주식선물옵션 시장의 원칙, 운전할 때의 길을 알려주는 내비게이션은 물론 FBI가 지문정보를 대폭 압축하는 데 성공했다는 소식은 들어보셨나요.
이렇게 수많은 이야기를 이 책에서 볼 수 있는데 수학 방정식 원리와 활용으로 요즘 어떻게 발전하고 있는지에 대한 이야기가 흥미로워서 공유하고자 합니다.
우주를 측량하다: 피타고라스 정리 직각 삼각형 세 변 사이에는 특별한 관계가 있음을 나타내는 피타고라스 정리는 기하학과 세 변 사이의 매우 중요한 연결 고리를 제공합니다.
그 덕분에 좌표를 바탕으로 거리를 계산할 수 있게 됐고, 이를 바탕으로 삼각법이 생겨난 점이 중요한 부분입니다.
이 공식은 고대 그리스 철학자이자 수학자였던 피타고라스가 발견하였으며, 현재 위의 공식에 관한 증명만 400여 종에 달한다고 합니다.
이 수학 방정식 원리는 두 변의 길이가 주어지면 나머지 한 변의 길이를 쉽게 구할 수 있기 때문에 건축, 건설, 구조 탐색, 항해 및 측량 등에 널리 사용되고 있습니다.
또한 두 개의 길이를 이용하면 최단 거리를 쉽게 찾을 수 있기 때문에 항해 등의 2차원 탐색에도 유용하게 이용되고 이를 통해 용이한 항해도를 제작할 수 있다고 합니다.
비슷한 원칙이 항공항법에도 적용되어 지도 제작 및 측량에도 활발히 사용되고 있습니다.
곱셈을 덧셈으로 바꾸는 마법: 그 문제의 숫자를 곱하는 대신 더해서 답을 얻는 방법을 알려주는 로그는 덧셈이 곱셈보다 훨씬 쉽습니다.이 수학 방정식 원리는 일식과 월식, 행성의 궤도와 같은 천문학적 현상을 계산하는 효율적인 방법, 과학적 계산을 빨리 하는 방법, 공학자들의 든든한 친구인 계산자 등으로 이어졌습니다.
로그는 큰 물리량을 매우 간편하게 표현할 수 있어 일상생활에서도 쉽게 찾을 수 있고 데이터 분석에서는 로그를 취함으로써 데이터 간 편차를 줄여 정규성을 높이고 회귀 분석 등으로 정확한 값을 얻을 수 있다고 합니다.
현대과학의 나사돌리기: 미적분 미적분이 중요한 이유는 과학자들이 자연세계를 모형화하는 데 주로 사용하면서 탄탄한 기반을 제공한다는 것입니다.
접선과 넓이 계산, 입체의 부피와 곡선 길이를 구하는 공식, 뉴턴의 운동 법칙 미분 방정식, 에너지 보전 법칙과 운동량 보존 법칙 등 수리 물리학 전반으로 이어졌습니다.
미적분은 단연 현대과학에서 가장 중요한 개념 중 하나인데, 그 이유는 다양한 과학 분야에서 매우 기초적이고 필수적인 계산 도구이기 때문입니다.흔히 수학의 꽃이라고 불릴 정도로 활용도가 높습니다.
이 수학방정식 원리는 천문학에서 천체의 움직임을 예측하거나 전자복사 등의 상황에서도 매우 많이 쓰이며 건축학에서도 미분이 사용되지만 곡선 접선을 이용해 운전자가 안전하게 도로에 진입할 수 있도록 도로를 만드는 데도 이용되고 심지어 무인카메라에서도 사용됩니다.
적분은 주로 항공우주나 의학 쪽에서 많이 이용되며 사회과학이나 경제학에서도 수많은 모델을 설명할 때 미적분이 사용됩니다.
태양계의 숨겨진 구조: 만유인력의 법칙 두 물체의 인력은 각각의 질량과 둘 사이의 거리에 따라 결정된다는 것을 말하는 만유인력의 법칙은 태양계와 같이 물체가 중력을 통해 상호작용하는 모든 계에 적용된다는 점에서 중요하며, 이러한 물체의 운동이 간단한 원칙에 따라 결정됨을 알려줍니다.
이 원칙은 천문학이라는 학문을 만들었다고 해도 과언이 아니고 앞으로 다른 여러 가지가 파생되어 아인슈타인의 중력 법칙이 나오기 전까지 거의 모든 상황을 설명할 수 있는 것이었습니다.
만유인력의 법칙은 일상생활에는 매우 유용하지만 극한 상황에서는 아인슈타인의 중력 법칙으로 설명할 수 있습니다.
이렇게일수학방정식원리의세계를바꾼이야기중에네가지를말씀드렸는데여러분에게도몰랐던사실을알려준흥미로운내용이었나요?