지금으로부터 약 2300년 전의 수학자 유클리드가 쓴 책입니다. 유클리드는 제자 중 하나가 “선생님 이런 어려운 원론을 배우면 어떠한 이익이 있습니까?”라고 묻자 동전 한 개를 던져주며 고향으로 돌려보내 버렸다고도 하지요. 이런 질문은 제자들의 질문일 뿐 아니라 지금 우리의 질문이기도 합니다. “왜 이렇게 재미없는 수학을 애써서 배워야만 하는 것일까?” 지금은 실용적이고 현실적인 것이 점점 더 중요해지고 있는 만큼 이런 질문에 유클리드처럼 동전이나 하나 주면서 내쫓을 수 있는 상황은 아닙니다. 

그래서 현재 학교 교과과정에서도 수학과 현실과의 연결성을 찾아서 수업에 스토리텔링 기법이나 스팀(STEM: 과학, 기술, 공학, 수학의 머리글자를 따서 만든 용어로 각 교과 내용을 통합적으로 교육하고자 하는 방식의 교육 프로그램) 등을 도입하고 있는 정도입니다. 이 책의 저자는 어떻게 하면 수학을 현실에 적용할 수 있을까를 누구보다도 절실히 생각한 사람입니다. 저자가 교과서에서 다루고 있는 수학을 현실에 구체적으로 적용하며 연구한 내용들을 학생들에게 설명하는 내용을 따라가다 보면, 각종 분야에서 종횡무진 활약하는 수학을 볼 수 있습니다. 

모순에 관련된 심리학 문제에서부터 멀리 있는 섬까지 효율적으로 물자를 운반해갈 수 있는 방법이나 프린터의 잉크튜브의 움직임을 제어하는 방법, 우주쓰레기를 거둬들이는 데 사용되는 줄인 테더를 크게 흔들리지 않게 우주선에서 내보내거나 감아들이는 방법 등에 이르기까지 그 다양성에 독자 여러분은 깜짝 놀라시게 될 것입니다. 무엇보다도 교통정체와 사람의 혼잡을 수학의 힘으로 해결한다는 ‘정체학’은 참 흥미로운 분야입니다. 정체학의 관점으로 고속도로의 정체 문제나, 휴대전화의 전파탑을 어떻게 설치하여야 효율적으로 전파를 보낼 수 있는지의 문제, 마라톤의 순조로운 출발을 위한 효율적인 배열 방법, 사우디아라비아의 메카 참배 시 높아진 인구밀도로 발생하는 큰 사고를 예방하기 위한 방법, 경제성장을 전제로 한 현 자본주의 시스템이 나아갈 바에 대한 방향 등에 이르기까지의 문제를 수학으로 풀어가는 과정을 보여줌으로써 수학이 얼마나 현실 문제를 해결하는 데 필요한 학문인가를 보여줍니다. 

여러분은 이 책을 읽는 동안에 교과서에만 있는 수학이 아니라 우리 주변에서 살아 숨 쉬고 있는 수학을 만나볼 수 있으며, 실제적으로 여러분이 있는 각 분야에서 적용할 수 있는 지혜로 자리 잡을 것이라고 확신합니다. 

-역자 머리말중에서-

첫째 날
수학으로 생각하는 방법
공식은잊어도사고법은잊지않는다 2
현상의배경에있는 ‘이론’을알고싶다 4
수학으로사회에도움이되고싶다 9
수학에도스포츠의 ‘근성’을 11
논리의계단,어디까지오를까? 13
이유를알수없는것을점점연결해간다 16
방향은무한,답은하나가아니다 19
다음의한걸음을내디딜까말까 21
‘성실’과 ‘불성실’ 사이를왔다갔다 27
수학의지도를머리에넣는다 30
수학으로마술이가능한가? 33
숫자가달라도이퀄? 36
 

둘째날
세상을 이해하기 위한 도구
추상력과단순화 44
수학자를속이기어려운이유 46
뺑소니사건의진범은? 49
수식에서호흡이들린다 56
시뮬레이션으로미래를본다:미분 58
작은것은큰것을겸한다 62
과거를잡아당기는2번미분 65
신은낭비하지않는다 70
단면과주역을알고있다 72
실마리를잡아 ‘흔들흔들식’을찾는다 76
인간관계의갈등이풀린다?-게임이론 84
어느쪽사회가더행복한가? 88
볼수없는것을소리로찾는다-역문제 92
풀 수 없는 문제 ① ‘벽보금지’라는벽보 96
풀 수 없는 문제 ② 세일즈맨문제와상자담기문제 99
풀 수 없는 문제 ③ 카오스 102
풀 수 없는 문제 ④ 모순 106
 

셋째날
수학이 현실에 적용되는 과정
교과서에서현실세계로 110
네개의개천을뛰어넘어 113
부서지지않는파의덩어리를풀다-솔리톤이론 116
문제해결연구실-오키노토리섬까지 121
2000만엔의소프트웨어보다종이와연필과수학으로 125
수학을사용해서우주의쓰레기를줍는다? 128
‘복사기’를만드는방법-세포자동자 134
1과0으로복잡한현상을시뮬레이션한다 138
정말싫은정체를연구대상으로 142
정체=물이얼음으로변할때 145
고속도로정체는어떨때일어날까? 147
개인의힘이정체를없앤다? 153
기둥이있어서빨리피난할수있다? 156
 

넷째 날
수학으로 사회문제 해결
문제해결을위해필요한것 164
‘인생의선택’으로망설인다면-타협점을발견하는관계그래프 167
가까운정체를생각한다 171
비어있는안쪽창구로사람을유도하려면 173
대상의 ‘급소’를발견하다 177
아이템 장착 ① 인파와걷는속도의관계 179
아이템 장착 ② 최상급흐름은‘1초규칙’ 181
아이템 장착 ③ ‘영차’로간략화하는의미 185
문제해결 ① 베이스의 정량화 3만명이늘어선도쿄마라톤출발지점 189
문제해결 ② 베이스의 식을 세운 속도와밀도관계를일차함수로 192
문제해결 ③ 해결하기 위한 아이템을 속도가전한다 ‘팽창파’ 195
문제해결 ④ 극치로 대답을 ‘최소시간’을미분으로찾는다 200
신주쿠역에메카순례의사고방지힌트가있다? 206
낭비의반대를말할수있나? 211
흔들흔들진동경제와 ‘교대로하는사회’ 216
맺음말 222
풀이 225

지은이
니시나리 카츠히로
1967년에 태어나 1995년 도쿄 대학교 공학연구과 항공우주공학 전공 박사과정 수료 후, 독일의 쾰른 대학교 이론물리학 연구소 등을 거쳤다. 현재 도쿄 대학교 과학대학 기술 연구센터 교수이며 연구 분야는 수리물리학과 정체학이다. 저서 중《정체학》(신조선서)으로 고단샤 과학출판상, 일경 BP·BizTech 도서상을 수상하였다. 이 외에 저서로는《무험학》(신조선서),《정체의 선도는 무엇을 하고 있는 것인가?》(보도신서),《업무지체, 해결합니다!》(아사히 신문 출판) 등이 있다. 취미는 오페라 감상이며, 아리아를 즐겨 부른다고 한다. 
홈페이지 : http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/tknishi/

옮긴이
이소라
중앙대학교 수학과를 졸업하고 수학문화 연구소의 연구책임자로 일했다. 어린이를 대상으로 한 동화 《웅진수학》등, 어린이와 청소년을 위한 수학책의 기획과 집필에 전념하고 있다. 지은 책으로는 《103가지 수학이야기》,《수학은 재미있어》시리즈가 있고, 옮긴 책으로는 《마법의 숫자》,《수학으로 바뀌는 세계》,《친절한 중학수학》등이 있다.

 

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