클레로의 기하학원론

클레로의 기하학원론

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Description
클레로의 기하학 원론의 출발은 유클리드 원론의 논리-연역적 전개 방식이 초보자에게 부과하는 어려움과 무미건조함에 대한 비판에서 비롯된다. 클레로 이전에도 유클리드의 연역적인 방법에 맞서 분석적ㆍ발생적 원리에 입각한 대안적 접근이 있어왔지만, 수학사를 근거로 하여 학습 내용과 활동을 조직하는 역사발생적 원리를 구현한 최초의 기하 교재라는 점에서 이 책은 수학교육학적으로 의의를 지닌다. 또한 유클리드의 원론에 가해진 수많은 비판에도 불구하고 수학사 및 학교 수학에서 차지하는 유클리드의 위상을 고려할 때 이 책은 수학에 관심 있는 사람들의 지적 호기심을 자극하기에 충분할 것이다.

이 책의 저자 연혁으로부터 추측할 수 있듯이, 클레로는 이렇듯 의미 있는 책을 저술하기에 충분한 천부적인 능력을 지녔고 그가 책을 저술한 의도는 기존 기하 교재의 전개 방식을 문제시하여 그에 대한 대안을 마련하고자 한 것이었다. 그가 기존 기하 교재에 가한 비판은 크게 두 가지로 볼 수 있다. 하나는 유클리드 기하에 대한 것으로, 유클리드 기하의 논리-연역적인 전개 방법은 무미건조하고 학습자를 질리게 만들기 때문에 배우기 어렵다는 것이다. 다른 하나는 명제를 제시한 후 그 명제의 응용을 다룸으로써 기하의 유용성을 통해 유클리드의 전개 방식을 개선하려는 노력에 대한 것으로, 이 경우 역시 정리가 응용에 선행하므로 정신이 학습의 무미건조함을 참아내는 고통을 겪은 후에야 응용을 통해서 의미를 파악할 수 있으므로 역시 어렵다는 것이다. 이에 대한 대안을 마련하기 위해 클레로는 수학사에서 첫 발견이 이루어진 당시 발견자들 자신이 바로 초보자였다는 사실에 주목하였다. 그들이 경험한 방식대로 토지 측량이라는 필요에 의해 시작하고 점차적으로 형식화한다는 수학의 전개 방식이 훗날의 초보자인 수학 학습자에게도 흥미를 유발시키는 자연스러운 학습 전개라는 것이다. 즉 인간의 정신에 자연스럽도록 한다는 대원칙 하에 학습자를 위한 최선의 수학 학습법을 수학의 역사에서 찾은 것이다.
저자

클레로

(AlexisClaudeCLAIRAUT)

클레로(AlexisClaudeClairaut)는1713년5월7일파리에서태어나서1765년5월17일그곳에서죽었다.그의아버지J.B.클레로(Jean-BaptisteClairaut)는베를린아카데미소속의뛰어난수학대가였고그덕택에꼬마클레로는매우일찍이수학과언어공부를시작할수있었다.클레로는경탄하리만큼천부적이고조숙하여,10세의나이에이미병원후작의〈원추단면의해석학적특성:Traitéanalytiquedessectionsconiques〉을읽었고,곧이어〈무한소의해석학:Analysedesinfinimentpetits〉을읽었다.1726년에는뚜렷한특성을지닌네개의곡선에대한논문을과학아카데미에제출하였고,그논문은〈MiscellantaBertlonenstaIV〉에출판되었다.

클레로는겨우16세의나이에〈이중곡률의곡선에대한연구:Recherchessurlescourbesdoublecourbure〉란제목의대논문을아카데미에제출하였는데,아카데미가심사를의뢰한도르투스(Jean-JaquesDortousdeMairan)와니콜(FranoisNicole)은이논문을일등급으로간주하였다.재차심사를맡은수학자프리바(JosephPrivatdeMolières)는이렇게어린나이에이런논문을쓸수있다는것을믿기어렵다며최상의경의를표하였다.1731년에클레로는왕의승인덕분에아카데미회원으로수락되었다.왜냐하면,그는당시18세에불과했는데,아카데미의법규에는회원의나이가적어도20세여야한다는요구항목이있었기때문이다.1736년에클레로는모페르튀(Maupertuis),카뮈(Camus),우티르(Outhier),르모니에(Lemonnier),셀시우스(AndersCelsius)와함께자오선각도의길이를재기위해랩랜드로파견되었다.그결과,카시니(JacquesCassini)와는반대로극지방에서지구가편평하다는것을입증하였다.프랑스로돌아온그는모페르튀와함께발레리앙산으로들어가중요한연구에몰두하였다.1740년에〈천체운동에대한논문집:Recueltdemémoiressurlesmouvementsdescorpscélestes〉을,1741년에〈기하학원론:ElémentsdeGéométrie〉을,1743년에유체의평형에대해논한〈지구형태론:Théoriedelafiguredelaterre〉을,1746년에〈대수학원론:Elémentsd'Algèbre〉을집필하였고,1752년에는인력의법칙으로부터추론된〈달의이론:Théoriedelalune〉을써서생페테스부르크아카데미상을수상하였다.또한1754년에중력이론에따라계산된〈달의수표:Tablesdelalune〉를출간하였다.
클레로는핼리혜성의회귀에대해,그것이지나야하는이웃에있는목성,토성의감속운동을계산상고려하여예측하였다.혜성의근일점이예측한1759년4월초순이아닌5월12일에발생했기때문에예측이실제보다며칠앞서긴했지만,결과적으로는실현되었다.이사건으로그는전세계적으로유명해졌다.

게다가〈혜성의운동에관한이론및1531,1607,1682,1759년에관찰된혜성에대한이이론의적용:Théoriedumouvementdescomètesavecl'applicationdecettethéoriealacomètequiaétéobservéedanslesannées1531,1607,1682,1759(1760)〉과,〈지구둘레의태양의가시궤도에대한논문:Mémoiresurl'orbiteapparentedusoleilautourdelaterre(1761)〉을냈다.이저서들이외에〈과학아카데미논문집:Mémoiresdel’Académiedessciences〉과〈지식인의잡지:Journaldessavants〉에서발견되는해석학,공학,광학을주제로한많은연구도하였다.

우리가재인쇄하는〈기하학원론〉(편집자주:우리가재발간한책은초판과동일하지만표현상의몇가지교정에의해구별되는1765년판이다.)이존재할수있던것은기하의기본개념을획득하려는샤틀레(Chtelet)공작의욕망덕분이다.결국하나의훌륭한저서로부터수학적문헌이풍부해졌다.왜냐하면클레로는순수하게논리적인기초위에기본기하를세우려는헛된시도를포기하고이주제를제시하기위해습관적으로사용하는현학적이고난해한수단을버리면서,가장중요한기하학적진리를추론의완전한정당함을갖추고우아하고정확한형태로전개하기때문이다.논리적인요소와직관적인요소를가장적절한방식으로결합함으로써,그의기하학은기하학이습관처럼입고있던기이한특성을버리고정신의자연스런절차에잘따르게된다.
또한우리는이〈원론〉이가장간단하고가장자연스런경로에의해기하의진리를획득하기원하는모든사람에게와마찬가지로,초보자에게도가장가치있는역할을하리라는것을확신한다.

목차

Chapter1
토지를측량하기위해사용한
가장자연스러웠던방법

Chapter2
다각형을비교하는기하학적인방법

Chapter3
원형도형의측정과그성질

Chapter4
입체와그표면을측정하는방법