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클레이 수학연구소의 밀레니엄 문제들과 설명
2000년 5월 클레이 수학 연구소(CMI)는 파리에서 공개적으로 열린 회견을 통하여 일곱 개의 미해결 수학 문제를 제시하고 각각에 100만 달러의 현상금을 내걸었다.
그 문제들은 여러 나라의 수학자들로 이루어진 선정 위원회가 오늘날 수학에서 가장 중요하고 여려운 문제라고 선정한 것들이다. 현상 공모 발표는 꽤 큰 반향을 불러일으켰고, 여러 주 동안 언론의 관심을 받았다.
총 700만 달러 - 문제당 100만 달러이며 공모기간은 무제한이다 - 의 상금은 미국인 부호 랜던 클레이에게서 나왔다. 1년 전 그는 비영리 단체인 클레이 수학 연구소(CMI)를 그의 고향인 메사추세스 주 케임브리지에 설립했다. 설립목적은 수학 연구를 장려하고 지원하는 것이다. CMI는 파리에서 열린 발표회를 주관했으며, 밀레니엄 현상 공모의 행정업무를 맡을 것이다.
일곱 개의 문제는 CMI 과학 자문회가 선발한 국제적으로 유명한 수학자들로 구성되고 CMI의 재정 지원 책임자인 자페가 지휘하는 소규모 선정 위원회에 의해서 수 개월에 걸쳐 선정되었다. 미국 수학회 회장을 역임한 바 있는 자페는 현재 하버드 대학 클레이 수학 교수직을 맡고 있다. 선정 위원회는 선택된 일곱 개의 문제가 오늘날 수학에서 가장 중요한 미해결 문제라는 것에 합의했다. 대부분의 수학자들도 동의할 것이다. 그 문제들은 수학 주요 분야의 핵심에 있고, 전 세계 최고 수학자들의 노력을 무색하게 한 문제들이다.
문제 선정에 참여한 전문가들 중에 앤드루 외일스 경이 있다. 그는 6개월 전 페르마의 마지막 정리를 증명한 장본인이다. 만일 그가 없었다면 330년이다 된 페르마의 마지막 정리 증명 문제 또한 밀레니엄 문제에 포함되었을 것이다. 와일스와 함께 선정에 참여한 전문가로는 자페 외에 아티야와 테이트 - 이들이 파레에서 문제를 발표했다 - 프랑스의 알랭 콘느, 미국의 에드워드 위튼이 있다.
이상하게 …
1. P vs NP Problem (P 대 NP 문제)
노력이기도 하지만, 전적으로 그런 것은 아니다. 와일스가 지적했듯이, 밀레니엄 문제를 발표하는 CMI의 목표는 힐베르트의 목표와 약간 다르다. `힐베르트는 그의 문제들을 통해서 수학에 지침을 주려고 했다`라고 와일스는 말한다. `우리는 중요한 미해결 문제들을 지적하려고 할 뿐이다. 수학의 기획 전반을 대변할 문제를 골라내기는 어렵다.` 다시 말해서, 밀레니엄 문제들은 수학이 지금 어디로 가고 있는지를 말해 주기에는 부족할 수도 있다. 그러나 그 문제들은 현재 수학의 최전방이 어디에 있는지를 보여주는 훌륭한 정지화면이다.
그렇다면 밀레니엄 문제들은 어떤 것들일까 오늘날의 수학은 상당한 배경지식 없이는 의미있게 전달하기가 불가능한 지경에 이르렀다. 따라서 일단 문제들의 명칭을 말하고 그 문제들이 무엇과 관련되는지를 간략하게 이야기하겠다.
1. P vs NP Problem (P 대 NP 문제)
; 이 문제는 밀레니엄 문제들 중에서 유일하게 컴퓨터와 관련된 문제이다. 많은 사람들은 이를 의아하게 여길 것이다. `요새는 수학 연구를 대부분 컴퓨터로 하잖아`라고 반문할 것이다. 정말 그렇까 아니다. 실상은 그렇지 않다. 물론 맞는 말이기도 하다. 대부분의 수치 계산은 컴퓨터에 의해서 수행된다. 그러나 수치 계산은 수학의 작은 부분에 불과하며 핵심적인 부분이 아니다.
전자 컴퓨터는 수학에서 나왔지만 - 컴퓨터를 위해서 위해서 필요한 수학의 마지막 단계는 최초의 컴퓨터가 제작되기 수년 전인 1930년대에 완성되었다 - 지금까지 컴퓨터 세계에서 발생한 중요한 - 세상에서 가장 중요하다고 인정할만한 - 수학적 문제는 단 두 개에 불과하다. 그 두 문제는 계산기계라기보다는 개념적 처리과정으로 이해된 컴퓨터와 관련된다. 물론 이런 이해가 실제 계산에 대해서 중요한 함축을 가질 가능성은 열려 있다. 두 문제 중 하나는 헬베르트의 1900년 문제 목록에 들어있다. 그 문제 - 특성한 방정식들은 컴퓨터로 풀 수 없음을 증명하라는 문제 - 는 1970년에 해결되었다.
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