1945년 9월 24일, 영국의 수학자 이언 스튜어트 (Ian Stewart, 1945 ~ ) 출생

1945년 9월 24일, 영국의 수학자 이언 스튜어트 (Ian Stewart, 1945 ~ ) 출생

이언 스튜어트 (Ian Stewart, 1945년 9월 24일 ~ )는 영국의 수학자로, 워릭 대학교의 교수이다.

– 이언 스튜어트 (Ian Stewart)

.출생: 1945년 9월 24일, England Folkestone

.배우자: 에이브릴 스튜어트 (1970년 결혼)

.자녀: 슬하 2남

.직업: 수학자, 작가

.학력: University of Warwick, Churchill College, Cambridge

.업적: ‘급변 (Catastrophe) 이론’의 개척자

.수상: 마이클 패러데이 메달, 미국과학진흥회로부터 과학기술 증진 부문 상

.경력: 영국 워릭대학교 수학과 교수, 왕립학회 특별회원

.주요 저서: 『미래의 수학자에게』, 『자연의 패턴』, 『눈송이는 어떤 모양이지?』, 『자연의 수학적 본성』, 『생명의 수학』, 『미로 속의 암소』 등

급변 (카타스트로피, catastrophe)이란 사전적으로 광범하고 급격한 큰 변동, 가령 전쟁 같은 인위적인 급변이나 자연적인 재해나 변동 그리고 파국이나 종말, 대재앙을 의미한다. 즉, 어떤 상태가 지금까지의 정상적인 연속성 (normally continuous)에서 벗어나 급격한 전환을 보이는 것을 뜻한다. 따라서 카타스트로피 이론 (Catastrophe Theory)은 어떤 상황의 급격한 변화와 불연속성을 설명하는 개념이다. 불연속성은 자연현상이나 사회현상 중에 일어나는 흥미로운 현상들 중의 하나이다. 파장의 끊어짐, 세포 분열, 화산폭발, 전쟁발발 등 시간적으로 갑작스런 변화를 분석 대상으로 한다. 독립변수의 작은 변화 (small change)가 설명하려는 현상인 종속변수의 급격한 변화 (radical change)를 가져오는 것을 수학적으로 설명한다.

하나의 시스템이 나름의 안정성을 가진 상태에서 독립변수적인 어떤 요소의 작용으로 불연속적인 전이를 불러일으키는 변화에 대한 내용이다. 프랑스 수학자 르네 톰 (René Thom)은 위상수학 (topology) 모델로 물리적인 불연속성을 설명하고 20세기 초반까지 강조되던 연속성과 선형성이 일정하게 유지될 수 없다는 데 초점을 둔다. 따라서 과정의 세밀한 묘사와 다양한 변수들의 상호작용에 의해 나타나는 사건을 설명함으로써 병수들간의 상호작용을 설명하며 다이내믹한 시스템 안에서 연속과 불연속을 모두 설명할 수 있다 (Zeemann 1973, 1976, 1977; Sussman 1976, 1978).

이언 스튜어트가 지은 책으로는 <미래의 수학자에게>, <자연의 패턴>, <하나님은 주사위 놀이를 하는가?>, <눈송이는 어떤 모양이지?>, <자연의 수학적 본성>, <천재들이 가지고 노는 수학책>, <세계를 바꾼 17가지 방정식> 외 다수가 있다.

○ 생애 및 활동

급변 (Catastrophe) 이론의 개척자로 이름을 높인 이언 스튜어트 (Ian Stewart)는 영국 수학자이자 대중 과학 저술가로 1945년 9월 24일, 잉글랜드 Folkestone에서 출생했다.

Harvey Grammer School의 식스폼 과정에 있을 때, 수학 선생님의 주목을 끌었다. 선생님은 스튜어트에게 아무런 준비도 없이 A급 시험을 치르게 한 적이 있는데, 그때, 그는 1등을 했다.

그는 장학금을 받으며 1966년에 케임브리지 대학교에서 수학 학사 1등급을 받는다. 이후 워릭 대학교에 진학하여 리 대수에 대한 박사 학위를 Brain Hartley의 감독 하에 1969년에 받는다.

그는 케임브리지 대학교에서 수학을 전공하고 워릭 대학교에서 박사 학위를 취득한 이후, 스튜어트는 워릭 대학교 측에게 교수 자리를 제의 받고, 워릭 대학교에 머무는 동안 스튜어트는 수학 잡지인 manifold를 편집했다.

또한 그는 1991년부터 2001년까지 Scientist Amerikan 잡지에 “Mathematical Recreations”라는 칼럼을 연재했다.

부인은 간호사 훈련을 받던 동안 집을 빌려살았는데, 그 집에서 열린 파티에서 이언 스튜어트와 만나게 되었다고 한다.

잭 코헨과 소설을 쓰기도 했는데, 나중에 테리 프래쳇과 함께 디스크월드에 기반한 4권의 대중과학 서적을 쓰기도 한다. 이중 1권은 휴고상 노미네이트까지 가게 된다. 1999년, 테리 프래쳇이 워릭 대학교 측이 주는 명예 학위를 받을 때, 테리 프래쳇은 스튜어트와 잭 코헨을 “보이지 않는 대학의 명예 마법사”로 만들어주었다.

1995년 영국왕립학회에서 대중 과학에 기여한 이에게 수여하는 마이클 페러데이 상을 받았다.

2002년에는 미국과학진흥회가 수여하는 과학 대중화 공로상을 받았다.

2014년 3월, “Incredible Numbers by Professor Ian Stewart”라는 이름의 아이패드 앱이 출시되었다. 이 앱은 Profile Books와 Touch Press와 제휴하여 만들어졌다.

현재 워릭 대학교 수학과 교수이자 왕립 학회 특별 회원으로 있다.

주요 저서로는 『미래의 수학자에게』, 『자연의 패턴』, 『눈송이는 어떤 모양이지?』, 『자연의 수학적 본성』, 『생명의 수학』, 『미로 속의 암소』 등 다수가 있다.

○ 저서

이언 스튜어트가 지은 책으로는 <미래의 수학자에게>, <자연의 패턴>, <하나님은 주사위 놀이를 하는가?>, <눈송이는 어떤 모양이지?>, <자연의 수학적 본성>, <천재들이 가지고 노는 수학책>, <세계를 바꾼 17가지 방정식> 외 다수가 있다.

• 주요저서

이언 스튜어트 3부작
.생명의 수학
.미로 속의 암소
.세계를 바꾼 17가지 방정식

우주를 계산하다

이언 스튜어트는 어떻게 케이크를 자를까?

보통 사람을 위한 현대 수학

교양인을 위한 수학사 강의

위대한 수학문제들

자연의 패턴

신도 주사위 놀이를 한다

The Science of Discworld 시리즈 (잭 코헨, 테리 프래쳇과 공저)

플래터랜드

○ 부록 : 파국 이론 (破局理論, Catastrophe theory) 또는 급변 이론 (急變理論)

파국 이론 (破局理論, Catastrophe theory) 또는 급변 이론 (急變理論)은 수학에서 동역학계의 분기 이론에서 파생된 이론으로 파국을 다루는 이론이다.

수학에서 파국 이론은 동역학계 연구에서 분기 이론의 한 분야이다. 또한 기하학에서 더 일반적인 특이점 이론의 특수한 경우이다.

분기 이론(Bifurcation theory)은 상황의 작은 변화에서 발생하는 행동의 갑작스러운 변화를 특징으로 하는 현상을 연구하고 분류하여 방정식 솔루션의 정성적 특성이 방정식에 나타나는 매개변수에 어떻게 의존하는지 분석한다. 예를 들어 예측할 수 없는 산사태의 시기와 규모와 같이 갑작스럽고 극적인 변화가 발생할 수 있다.

파국 이론은 1960년대 프랑스 수학자 르네 톰의 연구에서 비롯되었으며, 1970년대 크리스토퍼 지만의 노력으로 큰 인기를 끌게 되었다. 장기 안정 균형이 평활하고 잘 정의된 포텐셜 함수(Lyapunov 함수)의 최소값으로 식별될 수 있는 특수한 경우를 고려한다. 비선형 시스템의 특정 매개변수의 작은 변화로 인해 평형이 나타나거나 사라지거나 유인에서 반발로 또는 그 반대로 변경되어 시스템 동작의 크고 갑작스러운 변화가 발생할 수 있다. 그러나 더 큰 매개변수 공간에서 조사한 파국 이론은 그러한 분기점이 잘 정의된 질적 기하학적 구조의 일부로 발생하는 경향이 있음을 보여준다.

1970년대 후반, 특히 생물학과 사회과학에서 파국이론의 범위 밖의 영역에 대한 응용이 비판을 받기 시작했다. 잘러(Zahler)와 서스만(Sussmann)은 네이처지의 1977년 기사에서 이러한 응용을 “잘못된 추론, 터무니없는 가정, 잘못된 결과 및 과장된 주장으로 특징이 지어진다”고 언급했다. 결과적으로 파국 이론은 응용 분야에서 덜 인기를 얻었다.

참고 = 위키백과, 나무위키, 교보문고

크리스천라이프 편집부