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철학 101 철학의 탄생: 그리스

피타고라스 정리 너머

— 무리수의 발견과 학파의 위기

정사각형 대각선에서 출발해 통약불가능성과 무리수를 이해하고, 증명과 히파소스의 죽음 전설을 구별합니다.

101 · 철학 101LESSON 005
철학 101 005

오늘의 질문

Q.

대각선을 실제로 그릴 수 있는데도 왜 그 길이를 분수로 나타내지 못할까요?

피타고라스 정리 너머 — 무리수의 발견과 학파의 위기

숫자로 보는 오늘

√2
단위 정사각형의 대각선
정수의 비
유리수의 기준
귀류법
가정에서 모순 찾기
전설과 증명
분리해서 읽기
1. THE DIAGONAL

그릴 수 있지만 분수로 쓸 수 없다

한 변을 1로 정한 정사각형에 대각선을 그어 봅시다. 피타고라스 정리로 계산하면 대각선의 길이 d는 d²=1²+1²=2를 만족합니다. 따라서 길이는 √2입니다. 종이에 그은 선은 평범하지만, 이 길이를 정확한 정수의 비로 표현하려 하면 예상하지 못한 문제가 나타납니다.

2. INCOMMENSURABILITY

공통의 자를 만들 수 있을까

길이 2와 길이 3인 막대는 길이 1의 단위로 각각 두 번, 세 번 재면 남는 부분이 없습니다. 더 복잡한 분수 길이도 알맞게 작은 공통 단위를 정할 수 있습니다. 이렇게 같은 단위의 정수 배로 두 길이를 나타낼 수 있는 경우를 통약가능(commensurable)하다고 합니다. 단위가 눈에 보일 만큼 클 필요는 없습니다.

3. PROOF BY CONTRADICTION

짝수에서 생기는 모순

직접 확인해 봅시다. √2=p/q라고 가정하고 p와 q는 공약수가 없는 양의 정수로 잡습니다. 양변을 제곱하면 p²=2q²이므로 p²은 짝수입니다. 홀수의 제곱은 홀수이므로 p도 짝수여야 합니다. p=2k로 놓아 대입하면 4k²=2q², 따라서 q²=2k²입니다. 같은 이유로 q도 짝수가 됩니다.

4. THE HIPPASUS TRADITION

바다에 빠진 발견자 이야기의 거리

히파소스(Hippasus)가 무리수를 공개해 바다에서 죽었다는 이야기는 널리 반복됩니다. 그러나 관련 전승은 늦고 내용이 서로 다르며, 도형의 공개와 벌에 관한 다른 이야기들도 얽혀 있습니다. 발견자가 누구였는지와 어떤 사건 때문에 어떻게 죽었는지를 하나의 확정된 줄거리로 묶을 수 없습니다.

5. MEASUREMENT AND PROOF

오차가 있는 측정과 없는 논증

자로 대각선을 재면 1.4 정도라는 값을 얻을 수 있고 더 정밀한 도구로 자릿수를 늘릴 수도 있습니다. 그러나 측정값에는 오차가 있습니다. 소수가 많이 이어져 보인다는 관찰만으로 끝까지 반복되지 않음을 증명할 수는 없습니다. 근삿값을 구하는 일과 분수 표현의 불가능성을 논증하는 일의 목표가 다릅니다.

6. CLASSROOM

수업 자료

정사각형을 그리고 변과 대각선을 잽니다. 측정값 옆에 오차 가능성을 씁니다. 이어 귀류법의 가정 / 추론 / 모순 / 결론 네 칸을 채우고 두 활동의 차이를 설명합니다. 마지막으로 발견사에서 확정할 수 없는 항목을 표시합니다.

철학 101 005

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확인 문제 1 / 5

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한 변이 1인 정사각형의 대각선 길이는?

  • ①2
  • ②1/2
  • ③√2
  • ④1
정답 ③ — 정리에 따라 대각선의 제곱이 2이므로 √2입니다. 변의 합인 2나 임의의 분수는 대각선 길이가 아닙니다.
확인 문제 2 / 5

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통약불가능하다는 뜻은?

  • ①어떤 공통 단위로도 두 길이를 정수 배로 나타낼 수 없다
  • ②큰 자만 없다는 뜻이다
  • ③도형을 그릴 수 없다
  • ④측정 기술만 좋아지면 해결된다
정답 ① — 공통 단위가 존재하지 않는다는 뜻입니다. 도구 부족이나 그리기의 불가능성과는 다릅니다.
확인 문제 3 / 5

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귀류법에서 얻은 모순은?

  • ①분자만 홀수다
  • ②기약분수인데 분자와 분모가 모두 2로 나뉜다
  • ③정사각형이 둥글다
  • ④모든 정수는 짝수다
정답 ② — 둘 다 짝수이면 공약수가 없다는 가정과 충돌합니다. 다른 답들은 이 증명에서 얻는 결론이 아닙니다.
확인 문제 4 / 5

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히파소스의 죽음에 대한 적절한 설명은?

  • ①살인 사건의 동기까지 확정되었다
  • ②무리수가 틀려 처벌되었다
  • ③전승이 있으나 발견과 죽음의 세부 인과는 확정하기 어렵다
  • ④현대 영상으로 확인된다
정답 ③ — 전승과 확정 사실을 구별해야 합니다. 죽음의 동기·발견자·사건을 하나로 확정할 근거가 부족합니다.
확인 문제 5 / 5

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무리수는 어떤 수인가요?

  • ①존재하지 않는 수
  • ②틀린 계산 결과
  • ③두 정수의 비로 나타낼 수 없는 실수
  • ④길이에 쓸 수 없는 수
정답 ③ — 정수의 비로 표현할 수 없는 실수가 맞습니다. √2는 정확한 길이에 대응하므로 존재하지 않거나 틀린 수가 아닙니다.
마무리 확인

오늘의 정리 — 생각해보기

Q1

통약불가능은 단위를 아직 찾지 못했다는 말과 어떻게 다른가요?

Q2

귀류법에서 p와 q가 모두 짝수라는 결론이 왜 문제가 되나요?

Q3

히파소스 전설을 소개하면서도 사실과 구별하는 문장을 만들어 보세요.

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