▶피타고라스의 정리=직각삼각형에서 직각을 낀 두 변의 길이를 각각 제곱해서 합하면 빗변 길이의 제곱과 같다는 내용을 담고 있다. 기원전 530년 피타고라스의 작품. 기하학과 대수학 사이의 연결 고리를 마련해 준 것은 물론 삼각함수 등 다양한 수학 이론들의 기초가 됐다. 건축계에서도 없어서는 안 될 중요한 공식이다.
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| [자료=Klesha Production] |
▶만유인력의 법칙=우주 속 모든 물체들 사이에는 두 물체의 질량의 곱에 비례하며 물체 사이 거리의 제곱에 반비례하는 인력이 작용한다는 내용을 담고 있다. 사실로 확인되지는 않았지만 떨어지는 뉴턴이 사과를 보고 발견한 일화로도 유명하다. 1668년 뉴턴의 작품. 중력의 힘을 수학적으로 설명한 법칙이자 근대 과학의 발전을 획기적으로 발전시키는 근간이 됐다.
▶오일러의 다면체 정리=한 다면체에서 꼭짓점의 개수를 V, 변의 개수를 E, 면의 개수를 F라고 할 때 V－E＋F＝2 인 관계가 성립한다는 정리. 1751년 오일러의 작품이다. 현대 물리학에서 없어서는 안 될 위상수학의 발전에 기초가 된 정리로 꼽힌다.
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▶파동방정식=파동의 운동을 표현하는 공식으로 1746년 달랑베르가 처음 제시했다. 음파와 지진 등 다양한 파동을 이해하는 데 이용된다. 석유 회사들이 원유를 찾아내는 데도 이 파동방정식이 활용된다.
▶푸리에 변환=1822년 푸리에의 작품. 시간 영역에서의 신호를 주파수 영역으로 변환하는 공식이다. 푸리에 변환을 이용하면 복잡한 파동도 진폭, 진동수가 다른 단순한 파동들의 합으로 표현할 수 있다. 지문 데이터 저장이나 영상 의학 장치 개발에도 활용되고, 주파수를 맞추면 특정 라디오 방송을 들을 수 있는 것도 이와 관련이 있다.
▶내비어 스톡스 방정식=유체의 운동과 흐름을 설명하는 방정식. 1845년 C.내비어와 G.스톡스의 작품이다. 해류나 비행기 날개 주위를 흐르는 공기의 움직임 등을 설명하는 데 활용되는 공식이다. 2000년 미국 클레이수학연구소에서 100만달러를 걸고 선정한 수학계의 7가지 중요 미해결 난제 중 하나에 속하기도 한다.
▶열역학 제2법칙=1874년 L.볼츠만이 정리했다. ‘엔트로피의 법칙’으로도 불리는 이 법칙은 열적으로 고립된 계의 총 엔트로피는 항상 증가한다는 내용을 담고 있다. 에너지의 흐름과 전환을 설명하는 데 필수적 공식이로 꼽힌다.
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▶상대성이론=E = mc2. 아인슈타인의 대표 이론이다. 1905년 특수상대성이론, 1916년 일반상대성이론이 정리됐다. 고전물리학, 현대물리학 발전의 일등공신이다. 천문학, 핵융합, 우주항공분야 등 이루 말할 수 없이 다양한 분야의 학문에 활용돼 왔다. 최근 과학계는 아인슈타인이 일반상대성이론을 통해 예측한 중력파 직접 탐지에 성공했다.
▶정보이론=1927년 미국 수학자 샤논의 정리로 발전하게 된 이론. 한 메시지가 얼마나 많은 정보를 담고 있는지, 즉 정보의 수량화를 가능하게 한 이론이다. 암호화와 전화, 인터넷과 같은 디지털 통신 분야에 적극 활용되고 있는 방정식이다.
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▶블랙숄즈모형=파생상품인 옵션의 가격의 산정하는 데 활용되는 공식으로 1973년 F.블랙과 M.숄즈가 제시한 공식이다. 현실과 맞지 않는 측면도 있지만 블랙숄즈모형의 등장은 금융공학 발달의 발판이 됐다.
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