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1. 무리수와 실수
1.1. 무리수의 개념
1.1.1. 통약불가능성과 무리수
통약불가능성과 무리수는 수학사에서 매우 중요한 개념이다. 통약불가능성이란 두 수의 길이비가 정수비로 표현될 수 없음을 의미한다. 예를 들어 정사각형의 대각선 길이와 한 변의 길이는 서로 통약불가능한데, 이는 두 선분의 길이비가 무리수인 √2로 표현되기 때문이다.
피타고라스 학파는 자연수와 그 비만으로 모든 것이 설명될 수 있다고 믿었다. 그러나 피타고라스 정리를 직각 이등변 삼각형에 적용하면서 통약불가능한 선분의 존재를 발견하게 된다. 이는 피타고라스 학파의 핵심 신념을 뒤흔든 충격적인 발견이었다. 무리수의 발견은 당시 수학의 기초에 심각한 위기를 초래했으며, 피타고라스 학파는 이를 비밀로 유지하려 했다고 한다.
그 후 그리스 수학자들은 통약불가능성과 무리수 개념을 점차 받아들이게 되었다. 특히 아르키메데스는 원주율 π가 무리수임을 밝혀내는 등 무리수 연구에 기여했다. 무리수의 발견은 수학의 기초에 대한 재검토를 이끌어냈고, 기하학과 대수학 간의 단절을 해소하는 데 도움이 되었다. 나아가 실수 개념의 정립에도 중요한 토대가 되었다.
요컨대 통약불가능성과 무리수의 발견은 수학사에서 가장 중요한 이정표 중 하나로 평가받는다. 이는 수학의 기본 개념에 대한 근본적인 반성을 불러일으켰고, 실수 체계 확립의 토대가 되었다는 점에서 큰 의의를 지닌다.
1.1.2. 무리수의 발견과 그 영향
무리수의 발견은 당시 피타고라스 학파에게 심각한 위기를 가져왔다. 피타고라스 학파는 모든 것이 정수에 따른다는 철학을 가지고 있었기 때문에, 정수비로 표현될 수 없는 무리수의 존재는 이들의 사상에 심각한 타격을 주었다.
무리수의 발견은 기하학적 분야에도 큰 충격을 주었다. 피타고라스 정리에 따르면 직각삼각형의 대각선 길이는 정수비로 표현될 수 없었던 것이다. 이는 당시 수학자들에게 큰 혼란을 주었고, 기하학의 기본 가정이었던 "모든 선분은 같은 단위로 재어질 수 있다"는 명제가 성립하지 않는다는 사실을 깨닫게 되었다.
이러한 무리수의 발견은 그리스 수학의 큰 위기로 여겨졌다. 수학의 기본 개념이 흔들리게 된 것이다. 이에 따라 피타고라스 학파는 더 이상 산술에 주목하지 않고 기하학에 몰두하게 되었다. 기하학은 수학의 추론 모델이 되었고, 플라톤 철...