알파벳 x는 어떤 뜻을 가지고 있을까요. x는 알파벳의 24번째 글자이며 '틀렸다' 또는 '잘못되었다'를 표현하는데 사용되기도 하고, 이전에 배운 데카르트 좌표의 가로축을 의미합니다. 수학에서 x는 주로 미지수를 나타내는데 사용됩니다. 미지수란 '얼마인지 알지 못하는 수'라는 의미인데요. '자꾸 변하는 수'라고 해서 '변수'라고 부르기도 합니다. 1901년 제1회 노벨물리학상 수상자인 독일의 뢴트겐은 발견한 새로운 빛에 대해서 x선이란 이름을 붙이기도 했습니다.

■x는 방정식의 시작

고대 그리스의 수학자 디오판토스는 자신의 묘비(사진)에 자기 일생을 소년시절과 청년시설에 대해서 모호한 표현으로 비문을 써 놓았습니다. '이때까지는 소년 시절', '이때까지는 청년시절' 하는 식으로 길게 적어 두었습니다. 묘비에 적힌 글을 통해 디오판토스의 나이를 찾아 낼 수 있지요. 디오판토스의 나이를 x라고 두고 방정식을 세우면 간단한 방정식이 나오고, 그 방정식은 쉽게 풀 수 있습니다. x가 바로 방정식의 답이 되는 것입니다.

이 시대 최고의 과학자로 불리는 아인슈타인은 호기심과 많은 생각으로 친구들에게 많은 놀림을 당했다고 알려져 있습니다. 아인슈타인이 결정적으로 수학과 과학에 관심을 가지게 된 동기는 바로 어릴 적 삼촌에게서 배운 '즐거운 x찾기' 때문이었습니다. 아인슈타인은 놀이를 통해서 수학을 시작한 것이죠.

■방정식의 유래

수학이 서양에서 발달하였다고 생각하는 것이 대부분입니다만 사실 동양에서도 우수한 수학이 있었습니다. 바로 산학(算學)입니다. 산학의 교과서인 '구장산술'은 총 아홉 개의 장으로 구성되어 있으며, 그 중에서 제 8권이 바로 '방정(方程)'입니다. 우리가 지금 배우고 있는 방정식은 중국의 수학자인 이선란에 의해서 영어 단어 'equation'을 번역한 것이데요, 동양의 방정식은 서양과는 조금 다릅니다. 동양 방정식은 수를 배열하고 문제를 해결하게 되어 있습니다. 서양에서는 이러한 풀이방법을 행렬이라고 하는데요. 서양에서의 행렬(matrix)은 1848년에 등장합니다. 아마 수학에 대한 지혜는 서양보다는 동양이 더 우수하지 않았나 생각됩니다.

고대 중국에서는 거북이의 등껍질에 새겨져 있던 수의 배열에서 마방진을 발견했다고 전해지고 있는데요. 가로, 세로, 대각선의 숫자배열의 합이 일정한 이 배열(마방진)이 바로 일차 연립 방정식의 효시라 할 수 있습니다. 조선의 천문학 연구를 관장하였던 최석정은 '한국 최초의 수학자'라는 칭호를 얻기도 하였는데요. 바로 그가 저술한 '구수략'이라는 책에 '지수귀문도'라는 거북 등처럼 생긴 육각형의 벌집모양에 6개 수의 합이 같아지는 일종의 마방진이 기록되어 있습니다.

부산과학기술협의회 전시연구팀 김병인 박사