수학모음(Scrap)

0의 개념

티아쌤 2012. 7. 22. 12:02

오늘날 우리는 숫자 '0'을 당연한 것으로 여긴다. 그러나 '0'은 비교적 최근에 와서야 우리의 숫자 체계에 합류했다는 사실을 아는 사람은 별로 없다. 이것은 '0'의 다양한 의미에 대해 초기 수학자들이 혼란을 겪었기 때문이다. 아직도 숫자 '0'이 아무 것도 없다는 의미와는 구별되어야 한다는 사실 예를 들어, 온도의 '0'도는 확실히 아무 것도 없는 것과는 다르다 에 사람들은 혼란스러워 한다.

7세기 인도의 수학자들은 '0'도 하나의 수이기 때문에 '0'을 가지고 수의 연산이 가능하다고 설명했다. 양수와 음수의 연산 법칙을 만들었던 Brahmagupta(b A.D. 598)는 0 0=1 이라고 주장했다. 그는 이 주장에 의해 생기는 논리적 복잡성을 알지 못했다. 그러나, 그는 '0'으로 '0'이 아닌 수를 나누는 것은 까다로운 문제라는 것을 깨달았던 같다. 왜냐하면 그는 a 0 일때 a 0 에 대해서는 논급을 피했고 가능한 값도 제시하지 않았기 때문이다.

몇 세기가 지난 후, 12세기의 인도 최고의 수학자 Bhaskara(1114-1185)는 만약 a 0 일 때 a/0은 무한수라고 생각한 첫 번째의 사람이었다. 아래와 같은 진술이 그의 저서 Vija-Gannita(ca 1150)에 나타나 있다.

진술 : 피제수 3, 제수 '0'. 분수 3/0의 몫. 분모가 '0'인 이 분수는 무한양으로 불려진다. 비록 많은 것이 더해지거나 빼질지라도, 제수로 '0'을 가지는 양은 변함이 없다.

이러한 진술은 Bhaskara가 '0'의 개념을 잘 이해하고 있었음을 보여준다. 그러나 a/0 0=a 이라고 주장함으로써 우리는 그 시대에는 '0'으로 나누거나 곱하는 것에 대한 확실한 이해가 없었음을 알 수 있다.

초기에는 마야와 힌두 문명 수학자들이 '0'의 개념을 연구하였다. 그 후 오랜 세월이 지나서야, 양수에 '0'과 음수가 일관성을 가지고 논리적인 구조로 연합되는 지금의 숫자체계가 구성되었다


마야 문명과 '0'

오랫동안 숫자 '0'은 인도에서 최초로 소개됐다고 믿어왔다. 그러나 지금은 남부 멕시코와 과테말라의 마야 문명(ca 300 B.C-A.D 900)에서 인도의 수학자들에 비해 훨씬 이전에 '0'을 발견하고 사용했음을 알게 되었다. 마야의 '0'에 대한 상징들 중 하나는 속이 텅 빈 것을 나타내는 빈 굴 껍데기였다. "무(無)의 상태"를 나타내기 위해 마야가 '0'을 사용했을 뿐만 아니라 숫자 위치의 값을 정의하기 위해서도 '0'을 사용했다. 예를 들어, 굴 껍데기 하나의 그림은 숫자 '0'을 나타내었고, 위에 점이 하나있는 굴 껍데기는 숫자 '20' 또는 '2'와 '0'을 나타내었다.