사람이 수학을 만들고, 수학이 세상을 만든다.

식물은 알고 있다

저자 : 김병소

출판사 : 경문사

출판일 : 2003년 9월 20일

페이지수 : 254쪽

정가: 12,000원

지은이는 수학이라는 도구를 가지고 우리 곁에 있는 식물에게서 수학적 문제를 끄집어 내고 있다. 피보나치 수열과 황금비와 연분수로 묘사하는 식물의 모습에서 우리느 수학은 자연 질서의 비밀을 푸는 열쇠라는 것을 느낄수 있으며, 식물 속에 숨겨진 아름다운 질서를 발견할 수 있다.

1.풀잎
2.들꽃 산책
3.식물과 수학
4.생명의 질서
5.디자인
6.나선형 격자
7.덩굴식물
8.황금의 장미
9.해바라기
10.햇빛을 향한 디자인
11.열주의 풍경
12.새로운 황금비
13.부록

출판사 서평

식물의 신비스러운 디자인을 보았는가
식물의 씨앗 하나가 땅에 떨어져, 혹은 바람에 날려가 어느 낯선 땅에 뿌리를 내리고, 그곳에서 조용히 뿌리를 내리고, 싹을 틔운다. 그리고 그 자리에서 자신의 일생을 마치고 또 번식한다. 움직이지 않는 식물에서는 동물에서와 같은 생동감, 생명감을 느끼기는 쉽지 않다. 식물은 마치 영원히 움직이지 않는 것처럼 보이며, 아무 생각없이 나서 자라고 시드는 것처럼 보이기도 한다.
그러나 식물은 알고 있다. 어디에 자리를 잡아야 뿌리를 잘 내릴 수 있으며, 어떻게 싹을 틔워야 충분한 햇볕을 받으며 잘 자랄 수 있는지. 그리고 그 결과를 보면 놀랍게도 식물은 가장 완벽한 구조를 만들어가며 가장 뛰어난 디자인으로 자신을 표현하고 있음을 알게 된다. 이것이 그저 자연의 법칙이라고만 얘기하기엔 너무 부족하지 않을까.
식물은 소리내지 않고 자신을 표현한다. 그러면서도 충분히 자연의 환경에 자신을 맞추어가며 살아간다. 그러고 보면 먹이를 찾아 움직이며 살아가는 동물과 한 자리에서 뿌리내리고 살아가는 식물을 생각해 볼 때 식물이 훨씬 더 지적으로 발달한 고등생물인 것처럼 느껴지기도 한다.
우주의 비밀을 푸는 열쇠
꽃잎의 신비스런 디자인, 그것은 저절로 그렇게 생겨난 것이 아니라 그렇게 하지 않으면 살 수 없는 필연적인 이유가 있는 것이며, 그 이유가 바로 우주의 비밀이다. 그리고 그것을 푸는 열쇠가 바로 수학이다.
수학은 자연에 접근하는 창문이다. 이 점에 있어서 식물과 수학은 아주 적절하고 풍부한 이야깃거리가 있는 대상이 된다.
이 책에 나오는 식물의 아름다운 모습을 다시한번 찬찬히 살펴보자. 그 속에는 평소 우리가 느끼지 못했던 새로운 아름다움, 놀랍고도 신비한 자연의 모습이 또렷하게 나타날 것이다.

♧ 본문 소개

5 꽃잎의 수

옛 풍속에는 이른봄에 꽃씨를 눈이 녹은 물에 담가두었다가, 땅에 심었다고 한다. 왜냐하면 짝수인 육각형의 결정을 가진 눈(雪)은 음이고, 꽃잎이 5장인 꽃은 양이기 때문에 이 둘의 음양 결합으로 꽃이 잘 자랄 수 있다고 믿었기 때문이다. 하늘에서 내리는 음화(蔭花)와 땅에 피는 양화(陽花)의 결합을 돕는다는 것이다.
확실히 꽃은 꽃잎이 5개인 것이 많다. 쌍자엽식물에 속하는 많은 꽃들, 이를테면 살구, 복숭아, 찔레, 딸기, 사과 등 장미과에 속한 종류들, 별꽃, 채송화, 패랭이꽃, 미나리아재비, 돌나물, 이질풀, 무궁화들이 5개의 꽃잎을 가진 꽃들이다. 꽃잎이 한 장인 경우에도 꽃잎이 5개로 갈라지거나 정오각형의 형태를 이루는 경우가 많다. 도라지꽃, 메꽃, 진달래, 용담, 호박꽃, 행초, 박주가리, 초롱꽃 그리고 국화과의 관상화들은 한 개의 꽃잎이 5개로 갈라지거나 오각형 형태를 하고 있다. 꽃의 직경이 거의 1미터나 되어서 가장 큰 꽃으로 알려진 라플레시아부터 직경이 2밀리미터에 불과한 앙증스런 꽃마리까지 모두 꽃잎이 5개로 갈라진다.
결정과 같은 무기물의 형태에서는 5개의 대칭축을 가지지 않는다. 자연계에서 보이는 결정의 축은 2회 대칭축, 3회 대칭축, 4회 대칭축, 6회 대칭축이 있지만 5회 대칭축을 가지는 것은 불가능하다. 바닥에 타일을 깔 때 정삼각형, 정사각형, 정육각형은 자주 사용되지만 정오각형을 쓰지 않는 것은 이 때문이다. 따라서 유독 꽃에서 오각형이 많은 이유는 관심이 가는 대상이다. 이것에 대해 가장 자주 언급되는 것은 그것이 신비한 황금비의 도형이라는 것과 관련시킨다. 또한 5장의 꽃잎인 것은 피보나치수이기 때문이라고도 한다. 5는 분명히 피보나치 수열 중 하나이다. 뿐만 아니라 5가 아니라도 꽃잎의 수는 다른 피보나치수와도 일치한다는 의견이 있다. 예를 들어 꽃잎의 수는 다음과 같다는 것이다.
3장 : 백합, 붓꽃
5장 : 미나리아재비, 들장미, 참제비고깔, 매발톱꽃
8장 : 코스모스
13장 : 개쑥갓, 금잔화
21장 : 쑥부쟁이, 꽃상추
34장 : 데이지
55, 89장 : 국화과 종류 (pp.44~46)

저자 소개

지은이 김병소 경기도 남양주시에서 태어나 고려대학교 법학과를 졸업하였다. 시골에서 태어나 일찍부터 식물에 대한 애정을 키워오다가 결국은 식물에 대한 수학적 고찰에까지 이르게 되었다. 이 책은 지은이가 식물에서 발견한 수학적 아름다움, 자연에 대한 경외감을 고스란히 담아내고 있다. 한때 법학도였던 저자가 수학 이야기를 식물에 접목해 이토록 재미있게 풀어나간 것도 놀랍거니와 저자의 식물에 대한 지극한 관심과 해박한 지식, 그리고 섬세한 사랑이 또한 놀랍기만 하다. 지금은 미래상역 대표로 있다. 감수 신동우(서울대학교 자연과학대학 수리과학부 교수) 이정진(숭실대학교 자연과학대학 정보통계학과 교수)