본문 바로가기

Back to Top

과학학습콘텐츠

각 과학주제를 목록이나 연대기 형태로 검색할 수 있고 주제별 이야기도 가득 있습니다.
국립중앙과학관 전문가 및 자문위원분들이 검증해 주신 소중한 자료입니다.

수의 역사

수의 역사

페르마의 마지막 정리

상세정보
최후의 문제
이름
페르마의 마지막 정리
분류
수와 도형
연대
20세기
상세정보
내용

  여러분은 앞으로 꼭 이루고 싶은 꿈을 가지고 있나요? 지금부터 여러분에게 불가능해 보였던 자신의 어릴 적 꿈을 포기하지 않고 멋지게 이룬 한 사람의 이야기를 들려줄게요.
  영국 케임브리지에서 태어난 앤드루 와일즈라는 소년이 있었어요. 1963년에 그는 10살이었는데, 학교에서 집으로 가는 도중 도서관에 들러서 책을 읽고 있었어요. 앤드루 와일즈가 읽은 책은 에릭 템플 벨의 《최후의 문제 》라는 책이었는데, 그 책에는 다음과 같이 적혀있었어요.
  ‘n이 3 이상의 정수일 때, 을 만족하는 양의 정수 x, y, z는 존재하지 않는다.’
  이것이 바로 ‘페르마의 마지막 정리’로, 당시까지 300년 이상 아무도 증명하지 못한 채 남겨진, 말 그대로 ‘최후의 문제’ 중 하나였지요.
  이 10살짜리 소년은 이 미해결 문제를 보는 순간 어떤 운명 같은 것을 느꼈답니다. 직각삼각형에서 빗변의 길이 c 및 나머지 두 변의 길이 a와 b에 대해 성립하는 이라는 피타고라스의 정리를 살짝 바꾸어 놓은 것에 지나지 않는 이 정리는 얼핏 보면 쉬워 보이기도 해요. 그래서 그랬을까요? 엔드루 와일즈는 페르마의 마지막 정리를 꼭 증명해 내고 싶다는 꿈을 갖게 되었어요.
  400년 전의 프랑스 수학자 페르마는 디오판토스의 《산술(Arithmetica)》이라는 책 여백에는 “페르마의 마지막 정리의 감탄할 만한 증명방법을 발견했지만, 여백이 너무 좁아서 여기에 쓸 수는 없다.”라고 적었어요.
  페르마는 프랑스에서 폴란드의 부유한 가죽 상인이었던 아버지 도미니크 페르마와 어머니 루이 드 롱의 사이에서 태어났어요. 집안이 부유했기 때문에 어릴 적부터 부잣집 자녀들만 받을 수 있는 고급 교육을 받았어요. 그는 법학을 공부하여 변호사가 되었는데 툴르즈 대학교에서 행정관으로서의 교육을 받기도 했지요.
  사실 페르마는 수학에 대한 어떤 특별한 교육도 받지 않았어요. 단지 디오판토스의 《산술》을 읽고 자극을 받아 취미로 수학을 연구했다고 해요. 페르마는 수학을 통해 얻는 명성보다 수학 연구 자체에 관심을 가졌어요. 연구 결과를 세상에 발표하는 대신 동료들과 연구 내용에 대한 의견을 편지로 교환했다고 해요.
  페르마가 죽은 후에 그의 큰아들이 아버지의 업적을 후대에 전해야 한다는 사명감을 가지고 그가 생전에 남긴 주석들을 한데 모아 출판하였고, 그로 인해 ‘페르마의 마지막 정리’가 세상 사람들에게 알려질 수 있었답니다.
  오랜 세월동안 많은 수학자들에게 수수께끼였던 페르마의 마지막 정리를 증명했다고 믿었던 사람들은 많지만 그 사람들의 증명에서는 모두 결함이 발견되었어요. 그러던 중 볼프스켈의 유언에 따라 1908년 괴팅겐 왕립 과학원에서 ‘페르마의 마지막 정리’를 처음으로 증명하는 사람에게 10만 마르크의 상금을 걸었어요.
  이것을 계기로 이 문제는 수학자들을 비롯해서 일반인들과 타 분야의 학자들의 도전욕을 자극했어요. 볼프스켈상이 제정된 첫해에만 621개의 증명이 과학원에 제출되었을 정도니까요. 하지만 제출된 모든 증명은 다 틀린 증명이었어요. 제1차 세계대전이 끝나고 상금의 실제 가치가 커피 한 잔 가격 정도로 줄었는데도 사람들의 관심은 좀처럼 수그러들지 않았어요.
  세월이 흘러 10살 소년이었던 엔드루 와일즈는 수학자로 성장했고, 자신의 어릴 적 꿈을 잊지 않고 연구에 연구를 거듭하여 1993년 6월 23일 케임브리지의 아이작 뉴턴 연구소에서 200여 명의 수학자들이 모인 가운데 ‘페르마의 마지막 정리’를 증명하기 시작했어요. 그러나 제3장에서 오류가 발생하였고, 고뇌가 가득한 시간을 지내며 증명을 수정하여 1994년 9월 드디어 ‘페르마의 마지막 정리’를 완벽하게 정복하게 되었지요. 350년 동안 전 세계의 많은 수학자들이 도전했지만 아무도 풀지 못했던 ‘페르마의 마지막 정리’를 엔드루 와일즈가 풀어낸 것이에요. 그는 최신 수학 기술을 활용한 것은 물론 자신이 고안한 아이디어도 사용했어요. 그래서 그의 증명을 ‘현대 수학의 야심작’이라고도 부른답니다.
  17세기의 수수께끼를 풀기 위해 20세기의 방법을 동원하기는 했지만 ‘볼프스켈 상’ 수상 위원회의 내규에 의하여 1997년 와일즈는 ‘볼프스켈 상’의 주인이 되어 상금 5만 달러를 받았답니다.
  노벨상이 매년 여러 명의 수상자를 배출해 내는 반면 이 상은 제정된 지 90년 만에 단 한명의 수상자를 배출했기 때문에 아주 값진 상이라고 말할 수 있지요.
  어릴 적 꿈을 마음속에 간직하고 끊임없는 도전하여 결국 꿈을 이뤄낸 엔드루 와일즈는 정말 멋진 사람이지요? 여러분들도 꿈을 잃지 말고 자신의 꿈을 위해 노력하고 도전해 보세요.

 


*사진 제목 및 출처
1. 에릭 템플 벨의 ‘최후의 문제’/http://simonsingh.net
2. 페르마/위키피디아
3. 디오판토스의 ‘산술’/위키피디아
4. 괴팅겐 왕립과학원/위키피디아
5. 엔드루 와일즈/위키피디아

감수 : 이동흔 교사
안내
  • 상기 내용은 2015년 전문가 감수를 받아 제작된 자료로 최신내용과 상이할수 있음을 알려드립니다. 양해바랍니다.
관련링크
관련 과학관 & 사진 자료
  • 등록된 자료가 없습니다.