1 00:00:17,498 --> 00:00:20,677 숫자란 것은 이상합니다. 2 00:00:20,677 --> 00:00:22,925 물리적인 사물이 아닙니다. 3 00:00:22,925 --> 00:00:28,535 숫자 2에 부딛치거나 3에 걸려 넘어진 사람은 없죠. 4 00:00:28,535 --> 00:00:32,455 여러분의 괴짜 수학 교수님이라고 해도 말이죠. 5 00:00:32,455 --> 00:00:35,974 숫자는 정신적인 사물도 아닙니다. 6 00:00:35,974 --> 00:00:39,231 상상 속의 사랑하는 이는 아무리 상상한다고 해도 7 00:00:39,231 --> 00:00:41,812 현실에서의 사랑하는 사람이 될 수 없습니다. 8 00:00:41,812 --> 00:00:47,095 숫자 3이라는 생각은 3이라는 생각 이상의 것은 아닙니다. 9 00:00:47,095 --> 00:00:50,718 숫자는 공간이나 시간 속에 존재하지도 않습니다. 10 00:00:50,718 --> 00:00:55,027 3이라는 숫자가 부엌의 찬장 안에 들어가 있지도 않을 것이고, 11 00:00:55,027 --> 00:00:57,340 숫자라는 것이 한때 존재하지 않았다거나, 12 00:00:57,340 --> 00:01:03,267 어느날 갑자기 자취를 감춰버릴 거라는 걱정은 할 필요가 없습니다. 13 00:01:03,267 --> 00:01:10,890 비록 숫자가 우리가 익숙한 생각과 주변의 사물들과는 거리가 멀지만, 14 00:01:10,892 --> 00:01:18,326 숫자들을 가지고 행동하기 때문에 이 세계와는 깊은 연관이 있습니다. 15 00:01:18,326 --> 00:01:22,423 우리는 숫자를 이용해서 계산을 하고, 단위를 측정하며, 16 00:01:22,423 --> 00:01:27,460 과학적 이론을 공식화합니다. 17 00:01:27,475 --> 00:01:31,213 이런 것들을 보면 숫자라는 것은 더욱 이상하게만 느껴집니다. 18 00:01:31,213 --> 00:01:35,897 우리가 익숙한 세계와는 동떨어져 있는 동시에 19 00:01:35,897 --> 00:01:40,415 너무나도 깊이 연관되어 있는 것일까요? 20 00:01:40,415 --> 00:01:45,952 이 강연을 통해 숫자의 본질을 세 개의 이론으로 정의해보겠습니다. 21 00:01:45,952 --> 00:01:49,881 그것들은 수학자들과 철학자들에 의해 22 00:01:49,881 --> 00:01:56,680 19세기 말에서 20세기 초에 개발된 것들입니다. 23 00:01:56,680 --> 00:02:00,492 이 세 관점들의 전제는 24 00:02:00,492 --> 00:02:05,490 우리가 수로 세는 것들이 여러 집합들로 나눠진다는 겁니다. 25 00:02:05,490 --> 00:02:11,527 하나의 집합은 무엇이든간에 여러 물체를 하나로 여기는 겁니다. 26 00:02:11,527 --> 00:02:19,699 예를 들어, 당신이 어제 마신 맥주병이 몇 개 있다고 합시다. 27 00:02:19,699 --> 00:02:22,938 맥주병들를 이 괄호 안에 넣어 28 00:02:22,938 --> 00:02:25,672 병 여섯 개가 하나의 집합이라고 칩니다. 29 00:02:25,672 --> 00:02:33,392 또 여러분의 애완동물 두 마리 파이도와 필릭스를 집합 하나로 칩시다. 30 00:02:33,402 --> 00:02:38,203 아니면 자연수를 모두 통틀어 하나의 집합이라고 하죠. 31 00:02:38,203 --> 00:02:40,425 이 안에 모든 자연수가 들어있는 것이죠. 32 00:02:40,425 --> 00:02:44,245 0, 1, 2, 3, 4 등등이요. 33 00:02:44,245 --> 00:02:49,002 우리가 수를 셀 때 하나의 집합과 특정한 수를 연관시킵니다. 34 00:02:49,002 --> 00:02:52,256 이 맥주병들의 경우에는 6과 연관을 시킵니다. 35 00:02:52,256 --> 00:02:56,845 너무 취해서 숫자를 세는 게 어렵지 않다면요. 36 00:02:56,845 --> 00:03:00,061 애완동물들의 경우엔 2와 연관시키죠. 37 00:03:00,061 --> 00:03:04,667 자연수의 경우, 그 모든 숫자들을 하나의 집합 안에 넣는다면 38 00:03:04,667 --> 00:03:07,891 어떠한 무한수가 나오겠죠. 39 00:03:07,891 --> 00:03:12,098 숫자의 본질에 관해 말씀드릴 첫 번째 이론은 40 00:03:12,098 --> 00:03:16,682 두 명의 위대한 철학자와 수학자인 고틀로프 프레게와 41 00:03:16,682 --> 00:03:19,662 버트렌드 러셀에 의해 각각 세워졌습니다. 42 00:03:19,662 --> 00:03:23,730 이 두 학자들은 서로 상당히 달랐습니다. 43 00:03:23,730 --> 00:03:27,082 러셀은 영국의 귀족 출신이었고 44 00:03:27,082 --> 00:03:30,895 프레게는 독일의 중산층 집안 출신이었습니다. 45 00:03:30,895 --> 00:03:35,263 러셀은 단호한 자유주의자였고 46 00:03:35,263 --> 00:03:39,360 프레게는 안타깝게도 나치 찬양자였습니다. 47 00:03:39,360 --> 00:03:45,479 러셀에게는 네 명의 아내와 무수한 내연녀들이 있었습니다. 48 00:03:45,479 --> 00:03:47,760 프레게에게는 단 한 명의 아내가 있었고, 49 00:03:47,760 --> 00:03:53,172 제가 알고 있는 바로는, 행복하고 안정적인 결혼생활을 했습니다. 50 00:03:53,172 --> 00:03:55,816 이런 다른 점들에도 불구하고, 51 00:03:55,816 --> 00:03:59,379 그들은 숫자의 본질에 관해 거의 같은 관점을 가지고 있었습니다. 52 00:03:59,391 --> 00:04:00,709 그게 무엇이었을까요? 53 00:04:00,709 --> 00:04:04,094 숫자 2를 한번 예로 들어보겠습니다. 54 00:04:04,094 --> 00:04:09,122 한 집합이 둘로 구성되어 있을 때 2를 사용합니다. 55 00:04:09,124 --> 00:04:15,554 프레게와 러셀이 속해 있는 집합을 셀 때 쓰일 수 있거나 56 00:04:15,554 --> 00:04:23,208 여러분 애완동물의 한 쌍, 파이도와 필릭스가 속한 집합을 셀 수 있죠. 57 00:04:23,225 --> 00:04:27,272 또는 찰스 디킨스 소설 작품의 유명한 두 도시인 58 00:04:27,272 --> 00:04:29,480 런던과 파리를 셀 때도 쓸 수 있죠. 59 00:04:29,480 --> 00:04:32,478 런던이 꼭 먼저 와야한다고 봅니다. 60 00:04:32,478 --> 00:04:35,314 (웃음) 61 00:04:35,314 --> 00:04:42,952 러셀과 프레게는 이 여러 쌍들을 하나의 큰 집합 안에 포함시켰습니다. 62 00:04:42,952 --> 00:04:47,220 모든 쌍을 하나의 큰 집합 안에 넣으면 그게 바로 숫자 2가 되는 것입니다. 63 00:04:47,220 --> 00:04:50,228 여러 집합으로 이루어진 하나의 집합이 되는 것이죠. 64 00:04:50,228 --> 00:04:55,365 그리고 이 집합들은 2로 셀 수 있는 모든 쌍들로 이루어져 있는 겁니다. 65 00:04:55,365 --> 00:04:57,654 다른 숫자들도 마찬가지입니다. 66 00:04:57,654 --> 00:05:00,096 3이라는 숫자는 3개로 이루어진 모든 수의 집합이고, 67 00:05:00,096 --> 00:05:04,424 4라는 숫자는 4개로 이루어진 모든 수의 집합이고, 기타 등등이죠. 68 00:05:04,424 --> 00:05:08,022 단순하지만 훌륭한 이론입니다. 69 00:05:08,026 --> 00:05:12,594 하지만, 이에 대한 반론도 등장했습니다. 70 00:05:12,594 --> 00:05:15,526 이 반론을 직접 보여드릴 수는 없지만, 71 00:05:15,526 --> 00:05:19,843 어떻게 발생되었는지 대략적으로 설명드릴 수는 있습니다. 72 00:05:19,843 --> 00:05:24,828 아까 2라는 숫자는 모든 쌍들의 집합이라고 말씀드렸죠. 73 00:05:24,828 --> 00:05:27,248 그게 무엇이 되었든간에요. 74 00:05:27,248 --> 00:05:33,918 정확히 말하자면, 그 쌍들은 2라는 숫자를 포함하는 것들입니다. 75 00:05:33,918 --> 00:05:35,943 하나의 쌍을 예로 들어보겠습니다. 76 00:05:35,943 --> 00:05:39,787 숫자 2와 1을 포함한 한 쌍입니다. 77 00:05:39,787 --> 00:05:45,853 한 쌍으로 이루어진 1과 2는 이미 2라는 숫자 내에 있습니다. 78 00:05:45,853 --> 00:05:50,062 2라는 숫자 안에는 2 자신이 포함되어 있습니다. 79 00:05:50,062 --> 00:05:53,328 불가능해 보일 것 같죠. 80 00:05:53,328 --> 00:05:55,289 비유를 하나 해보겠습니다. 81 00:05:55,289 --> 00:06:00,292 굶주린 뱀이 자신의 꼬리를 물으려고 한다고 상상해봅시다. 82 00:06:00,292 --> 00:06:03,288 성공할 수도 있습니다. 83 00:06:03,288 --> 00:06:06,737 그린다고 해봤는데 잘 안 됐네요. 84 00:06:06,737 --> 00:06:09,315 보기엔 좀 그렇지만, 가능합니다. 85 00:06:09,315 --> 00:06:10,769 (웃음) 86 00:06:10,769 --> 00:06:14,202 그 뱀은 얼마나 배고픔에 굶주렸는지 87 00:06:14,202 --> 00:06:18,755 자기 자신을 통째로 먹어삼키려 합니다. 88 00:06:18,755 --> 00:06:20,675 이건 불가능한 일입니다. 89 00:06:20,675 --> 00:06:26,014 뱀이 자기 뱃속에 들어가는 것일테니까요. 90 00:06:26,014 --> 00:06:29,038 2라는 숫자가 바로 이런 경우입니다. 91 00:06:29,038 --> 00:06:36,302 보시다시피, 자신 안에 이미 포함되어 있는 숫자인 것이죠. 92 00:06:36,302 --> 00:06:39,111 이것을 어떻게 해결했을까요? 93 00:06:39,111 --> 00:06:44,614 수학자였던 존 폰 노이만은 훌륭한 해결책을 내놓았습니다. 94 00:06:44,614 --> 00:06:50,160 폰 노이만은 역사상 가장 다재다능한 수학자 중 한 명이었다고 할 수 있죠. 95 00:06:50,160 --> 00:06:55,235 그는 게임 이론과 현대의 컴퓨터를 발명하는 데 일조했습니다. 96 00:06:55,235 --> 00:06:58,459 그는 영재였으며 97 00:06:58,459 --> 00:07:01,464 정말 대단한 컴퓨터 기술을 가지고 있었습니다. 98 00:07:01,464 --> 00:07:04,581 그의 해결책은 무엇이었을까요? 99 00:07:04,581 --> 00:07:05,661 폰 노이만입니다. 100 00:07:05,661 --> 00:07:07,206 그는 말했습니다, 101 00:07:07,206 --> 00:07:13,051 "2라는 숫자를 모든 쌍의 집합으로 보기 보다는 102 00:07:13,051 --> 00:07:16,478 어떤 특정한 한 쌍으로 보자." 103 00:07:16,478 --> 00:07:18,553 그렇다면 어떤 쌍을 의미한 걸까요? 104 00:07:18,553 --> 00:07:24,043 2는 그 이전의 숫자들의 집합이 되어야 한다고 말했습니다. 105 00:07:24,043 --> 00:07:28,827 2 이전의 숫자는 0과 1이죠. 106 00:07:28,827 --> 00:07:34,831 우리는 2가 0과 1을 포함한 집합을 가리키게 합니다. 107 00:07:34,831 --> 00:07:37,984 그런데 아직 0과 1이라는 숫자들이 있습니다. 108 00:07:37,984 --> 00:07:42,752 0도 그 이전의 수들의 집합이지만 109 00:07:42,752 --> 00:07:45,866 0 전에는 수가 존재하지 않으므로 '공집합'이라고 합니다. 110 00:07:45,866 --> 00:07:48,103 원소를 하나도 포함하지 않은 집합이죠. 111 00:07:48,103 --> 00:07:52,778 1 이전의 숫자는 0 뿐입니다. 112 00:07:52,778 --> 00:07:57,268 그러므로 1이라는 집합의 원소는 0 밖에 없습니다. 113 00:07:57,275 --> 00:08:01,731 이제 2, 1, 0이라는 숫자들의 정의는 내려졌습니다. 114 00:08:01,731 --> 00:08:05,679 이 정의들을 토대로 집합이라는 것이 생기게 됩니다. 115 00:08:05,679 --> 00:08:10,110 2라는 숫자의 집합은 두 개의 원소로 구성되어 있는데, 116 00:08:10,110 --> 00:08:11,846 그것은 공집합인 0과 117 00:08:11,846 --> 00:08:17,353 단 하나뿐인 원소가 공집합인 1입니다. 118 00:08:17,359 --> 00:08:21,966 그리하여 폰 노이만에 의하면, 2라는 숫자는 119 00:08:21,966 --> 00:08:25,117 집합들로 이루어져 있습니다. 120 00:08:25,117 --> 00:08:27,205 집합입니다. 121 00:08:27,205 --> 00:08:31,183 아주 작은 수까지도 포함되죠. 122 00:08:31,183 --> 00:08:33,890 다른 모든 숫자들도 마찬가지입니다. 123 00:08:33,890 --> 00:08:38,249 3이라는 숫자는 더욱 복잡한 구조를 가지고 있습니다. 124 00:08:38,249 --> 00:08:42,954 프레게-러셀 이론이 많은 괴물들을 양산했다고 말씀드렸죠. 125 00:08:42,954 --> 00:08:47,840 하지만 더 이상 그런 괴물들은 생기지 않았습니다. 126 00:08:47,840 --> 00:08:50,980 비록 2라는 숫자 안에는 다른 수도 포함되어 있지만, 127 00:08:50,980 --> 00:08:54,007 2 자신을 포함하지는 않기 때문에 괴물들은 천사로 바뀌었습니다. 128 00:08:54,007 --> 00:08:58,911 괴물이 항상 자신보다 작은 괴물들을 먹어치우는 것과 같습니다. 129 00:08:58,911 --> 00:09:00,781 자기 자신을 건드리지는 않는거죠. 130 00:09:00,781 --> 00:09:05,743 이 이론은 철학자들과 수학자들에게 대체적으로 인정받고 있습니다. 131 00:09:05,743 --> 00:09:08,819 하지만 이해하기 힘든 점도 있습니다. 132 00:09:08,819 --> 00:09:11,039 제게 가장 신경쓰이는 부분은 133 00:09:11,039 --> 00:09:14,340 2라는 숫자가 그리 특별하지 않다는 것입니다. 134 00:09:14,340 --> 00:09:20,048 2가 모든 쌍들에 공통적으로 존재하는 것이기를 바라지만, 135 00:09:20,048 --> 00:09:25,253 폰 노이만의 숫자 2는 많은 쌍 중에 하나일 뿐입니다. 136 00:09:25,253 --> 00:09:30,611 그리고 그 쌍이 다른 모든 쌍들에 공통적으로 존재하는 것이 아니므로 137 00:09:30,611 --> 00:09:34,387 2라는 숫자는 특별하지 않은 것입니다. 138 00:09:34,387 --> 00:09:37,200 많은 쌍들 중 한 쌍일 뿐이죠. 139 00:09:37,200 --> 00:09:44,758 이제 제가 가장 좋아하는 마지막 이론을 소개해드리겠습니다. 140 00:09:44,758 --> 00:09:49,742 오늘날의 철학자와 수학자들이 141 00:09:49,742 --> 00:09:52,634 대부분 묵살해버리는 이 이론은 142 00:09:52,634 --> 00:09:59,425 19세기 말에 게오르크 칸토어가 발전시킨 것입니다. 143 00:09:59,425 --> 00:10:04,815 칸토어는 다재다능한 사람이었습니다. 144 00:10:04,815 --> 00:10:08,464 뛰어난 바이올리니스트였고, 145 00:10:11,104 --> 00:10:16,260 종교와 문학을 아우르는 관심사를 가지고 있었습니다. 146 00:10:17,444 --> 00:10:21,651 하지만 그는 무한수의 이론으로 가장 잘 알려져 있습니다. 147 00:10:21,651 --> 00:10:25,540 칸토어는 유한수만을 세는 것에서 멈추지 않았습니다. 148 00:10:25,540 --> 00:10:29,200 여기 많은 분들이 계시지만, 그 수도 유한수에 속합니다. 149 00:10:29,200 --> 00:10:32,400 여기 계신 분들의 수나 150 00:10:32,400 --> 00:10:36,180 은하계에 존재하는 별의 수 같은 유한수 뿐 아니라 151 00:10:36,180 --> 00:10:39,403 무한한 수 역시 세려고 했습니다. 152 00:10:39,403 --> 00:10:45,452 존재하는 모든 자연수나 우주 내의 모든 점들까지 말이죠. 153 00:10:45,456 --> 00:10:51,358 그리고는 숫자에 관한 일반적인 이론을 세우려 했습니다. 154 00:10:51,358 --> 00:10:53,467 칸토어의 이론은 무엇이었을까요? 155 00:10:53,467 --> 00:10:55,816 2라는 숫자에 대해 다시 한번 생각해봅시다. 156 00:10:55,816 --> 00:11:00,249 파이도와 펠릭스를 예로 들게요. 157 00:11:00,259 --> 00:11:01,613 칸토어는 얘기했죠, 158 00:11:01,613 --> 00:11:08,205 "이 두 사물의 특징적인 점들을 모두 제거해 버립시다. 159 00:11:08,205 --> 00:11:11,699 둘을 구별할 수 있는 것들 모두." 160 00:11:11,699 --> 00:11:14,443 그리하여 털을 없애고 161 00:11:14,443 --> 00:11:18,267 피와 살도 제거합니다. 162 00:11:18,267 --> 00:11:22,062 두 개의 헐벗은 모습만 남았네요. 163 00:11:22,062 --> 00:11:25,479 구분지을 특성이 없는 이것을 칸토어는 하나의 단위라 정의했죠. 164 00:11:25,479 --> 00:11:28,207 이 자리에 동물애호가들이 없었으면 하네요. 165 00:11:28,207 --> 00:11:33,983 어쨌든, 칸토어는 이렇듯 동물을 하나의 단위로 봤습니다. 166 00:11:33,983 --> 00:11:36,205 이 단위라는 것은 무엇일까요? 167 00:11:36,205 --> 00:11:40,032 여러분 통장에 남은 2 달러를 예로 들어보겠습니다. 168 00:11:40,032 --> 00:11:43,497 테드 강연 입장료를 내고 나서도 그정도가 남았다면 좋겠네요. 169 00:11:43,497 --> 00:11:47,362 이 2 달러는 특별한 건 아니지만 170 00:11:47,362 --> 00:11:49,602 현금 인출기에서는 171 00:11:49,602 --> 00:11:52,753 특정한 2 달러로 반환받을 수 있습니다. 172 00:11:52,753 --> 00:11:55,009 그 자체로는 특별하지 않지만, 173 00:11:55,009 --> 00:11:57,653 특정한 2 달러로는 반환받을 수 있는 것이죠. 174 00:11:57,653 --> 00:11:59,700 이것이 칸토어가 말하는 단위와 비슷합니다. 175 00:11:59,700 --> 00:12:03,812 칸토어의 현금 인출기에서 이 단위를 반환받을 때는 176 00:12:03,812 --> 00:12:06,593 두 개를 무작위로 돌려받게 됩니다. 177 00:12:06,593 --> 00:12:09,641 제비뽑기와 다름이 없죠. 178 00:12:09,641 --> 00:12:12,145 칸토어의 생각은 이랬습니다: 179 00:12:12,145 --> 00:12:17,090 2라는 숫자로 이 두 단위의 집합이 되도록 하는 것입니다. 180 00:12:17,090 --> 00:12:19,230 이 두 단위는 181 00:12:19,230 --> 00:12:22,359 그 어떠한 두 물체로부터도 끌어올 수 있는데, 182 00:12:22,359 --> 00:12:26,892 숫자 2는 이 두 단위의 집합이 됩니다. 183 00:12:26,892 --> 00:12:29,018 다른 모든 숫자들도 마찬가지입니다. 184 00:12:29,018 --> 00:12:31,411 숫자 3은 3개의 단위의 집합이 되고, 185 00:12:31,411 --> 00:12:33,811 기타의 숫자들 역시 그렇습니다. 186 00:12:33,811 --> 00:12:37,002 현재 세 가지 시각이 제시되었는데요. 187 00:12:37,002 --> 00:12:38,808 프레게-러셀의 시각은 188 00:12:38,808 --> 00:12:42,193 숫자 2가 모든 쌍의 집합이라고 한 것이었고, 189 00:12:42,193 --> 00:12:44,043 폰 노이만의 시각은 190 00:12:44,043 --> 00:12:47,976 2는 0과 1이라는 원소를 포함한 집합이라고 한 것이었으며, 191 00:12:47,976 --> 00:12:51,601 칸토어의 시각은 192 00:12:51,601 --> 00:12:55,587 2는 2개의 단위의 집합이라고 했습니다. 193 00:12:55,587 --> 00:13:00,843 프레게-러셀의 시각은 괴물같은 문제를 만듭니다. 194 00:13:00,843 --> 00:13:02,949 그래서 우리가 취할 수 없죠. 195 00:13:02,949 --> 00:13:10,987 폰 노이만의 이론은 2가 모든 쌍에 존재하는 이유의 설명을 제대로 못해요. 196 00:13:10,987 --> 00:13:15,178 칸토어의 시각은 두가지 중의 어떤 문제점도 갖고 있지 않습니다. 197 00:13:15,178 --> 00:13:18,997 그 이유는 2라는 숫자가 단위로만 이뤄져 있기 때문입니다. 198 00:13:18,997 --> 00:13:21,932 2 자신이 포함되어 있지는 않거든요. 199 00:13:21,932 --> 00:13:25,097 또한, 추상적 개념의 과정에서 파생되기 때문에 200 00:13:25,097 --> 00:13:28,137 모든 쌍들에 공통적으로 포함되어 있습니다. 201 00:13:28,137 --> 00:13:33,637 더 엄밀히 말하자면, 각 쌍에 포함되어 있죠. 202 00:13:33,637 --> 00:13:37,732 칸토어 덕분에 우린 이제 숫자가 무엇인지에 대해 더 잘 알게 됐어죠. 203 00:13:37,735 --> 00:13:39,244 감사합니다. 204 00:13:39,244 --> 00:13:40,090 (박수)