과학 #5 - 데카르트 좌표계

배경

+ 와 - 가 도입된 것은 1540년 영국의 수학자 로버트 레코드의 <산술의 기초> 에서 였다. 1557년 출판된 <지혜의 숫돌> 이란 책에서는 등호(=) 를 도입했다. 

그의 저서는 갈릴레오가 죽고 난뒤에도 수백년동안 표준 교과서로 사용되었다.

로그 

17세기 초 로그의 발명으로 천문학자들은 복잡한 산술계산과정을 획기적으로 단축시킬 수 있어서 천문학, 수학의 발전을 가져왔다. 

데카르트 ( 1596.3.31 ~ )

브르타뉴의 라에에서 태어났다.

데카르트는 지방에서 이름 있는 부유한 가문 출신이었다. 아버지는 변호사였고 어머니는 태어난지 얼마 되지 않아 세상을 떠났으며 충분한 재산을 물려주었다.

하지만 신체적으로 병약해서 건강 때문에 많은 고통을 받았다. 

1619년 11월 10일 군대복무 중 방한구석에서 날고 있는 파리를 보고는 파리의 위치를 세 수로 표시할 수 있다고 생각했고 그 세수는 방구석에서 교차하는 세 개의 벽면에서 파리가 앉아 있는 곳까지의 거리에 해당한다는 사실을 깨달았다. 

하나의 점은 x, y, z 축상의 거리로 표현할 수 있는데 이런 체계를 데카르트 좌표계라고 한다. 

이로 인해 대수학으로 기하학을 쉽게 분석할 수 있게 되었고 수학은 일대 전환기를 맞이했다. 

32세가 되자 한곳에 정착해서 자신의 사고를 체계적으로 정리해서 후대에 넘겨주겠다고 마음을 굳혔다. 

1629년부터 1633년 4년 동안 방대한 분량의 책을 준비하고 있었는데 <세계, 또는 빛에 관한 논문> 으로 인쇄하려다 갈릴레오의 소식을 듣고 인쇄를 멈췄다. 

코페르니쿠스의 사상을 전폭적으로 지지하는 내용을 담고 있었기 때문이었는데 당시 네델란드에 있었던 데카르트가 카톨릭 신자라서 그런가 모르겠다. 

우여곡절끝에 나온 책은 1637년 <방법서설> 이었는데 기상학, 광학, 기하학에 관한 세편의 논문이 실려있다. 

기상작용에 대해서는 신비롭다거나 신들을 엮지 않고 이성적 과학의 관점에서 설명하려고 했고 광학에서는 눈의 작용을 기술하면서 망원경의 개선방안을 제시했다. 

데카르트의 두번째 저작 <성찰록> 은 1641년에 출간되었는데 여기서 "나는 생각한다. 고로 존재한다. (Cogito ergo, sum)" 가 나왔고 자신의 철학을 정교하게 다듬었다. 

1647년 블레즈 파스칼을 만나 기압계를 가지고 산위로 올라가서 고도에 따라 압력이 낮아진다는 것을 밝혀냈다. 

이런 업적이 있음에도 그의 치명적인 오류는 18세기 초까지 수십년동안 과학을 후퇴시켰다.  그 오류는 진공 즉 허공의 개념을 부정한 것이었다. 그 무렵 가생디가 부활시킨 원자 개념을 부정했다.