천문학의 발전과 수학 [EBS M ATH 수학사 명장면]

 현재는 지구가 주위를 도는 지동설을 모두가 믿고 있지만, 17세기까지는 지구가 중심이고 태양이 지구 주위를 공전한다는 천동설을 믿고 있었습니다.

천동설은 2세기경 알렉산드리아의 프톨레마이오스가 주장한 것으로, 이후 기독교의 공인을 받아 더욱 확고한 지위를 얻게 되었습니다. 천동설을 부정할 경우 이단이라 하여 죽임을 당할 수도 있었습니다.

그러나 천문학과 수학이 발전하면서 관측 결과와 프톨레아이오스의 이론이 일치하지 않는 것으로 나타났습니다.

코페르니쿠스도 마찬가지로 의문을 가져 별을 관측하면서 수학적으로 설명하려고 노력했습니다. 하지만 천동설로는 관측 결과를 수학적으로 증명하기 어렵고, 지구가 태양 주위를 도는 지동설로 수학적으로 설명할 수 있다는 것을 깨달았습니다.

그러나 당시는 교회의 힘이 막강하여 코페르니쿠스의 생전에 발표하지 못하고 죽기 직전에야 그의 이론을 출판할 수 있었습니다.

이러한 코페르니쿠스의 이론은 16세기 말의 천문학자이자 수학자인 케플러에 의해 더욱 정교하게 발전했습니다.코페르니쿠스는 지구의 공전운동이 완전한 원의 형태로 돌고 있다고 생각했지만 실제로는 원이 아니라 타원을 그리며 운동하고 있었는데 이것을 케플러가 발견한 겁니다.그리고 이것을 케플러 제 1법칙이라고 합니다.

또 공전의 속도가 태양에 가까울수록 빨라진다는 케플러 제2법칙과 공전의 주기는 태양과의 거리에 비례한다는 케플러 제3법칙까지 발견됐습니다.

당시과학자들은이렇게자연현상을수학적으로설명하려고노력했고천문학도수학을통해서발전하게되었죠.하지만 우주는 너무 크기 때문에 다루는 또한 너무 커서 수학적으로 계산하기가 너무 힘들었습니다.그런데 16세기의 수학자 네이피아가 로그를 만들면서 복잡한 계산도 쉽게 할 수 있게 되었고, 천문학은 크게 발전하게 되었습니다.케플러는 자신의 저서를 바쳤더니 그것이 네이피아라고 말했습니다.

우리가 알고 있는 자연수 수요에 앞의 수에 수를 더해서 일정하게 커지는 수열을 등차수열이라고 합니다. 그리고 앞의 수에 같은 수를 곱해서 일정하게 커지는 것을 등비수열이라고 하는데, 네이피아는 이들 사이의 규칙을 활용하여 지수의 계산에 의해 대수도 쉽게 계산할 수 있다는 것을 알 수 있었습니다.

그리고 이러한 관계를 이용해서 로그를 만들어 낸 것입니다. 지수를 거꾸로 바꾸어 좀 더 쉽게 계산할 수 있게 한 것이 바로 로그였는데, <놀라운 로그체계의 기술>이라는 네피아의 저서를 통해 세상에 알려지면서 로그를 통해 복잡한 천문학의 계산도 쉽게 할 수 있게 되었습니다.

출처: http://www.ebsmath. co.kr/url/go 우리가 지금 공부하고 있는 수학은 언제부터 있었을까요? 갑자기 어느 날 갑자기 생겨난 것일까요? 역사적 상황과 배경에 따라 수학이 어떻게 탄생하고 발전해 왔는지 밝혀봅시다. 그러면 수학이 동떨어진 학문이 아니라 문명을 발전시켜 온 토대였음을 알 수 있게 될 것입니다!www.ebsmath.co.kr