원과 면적이 같은 정사각형을 작도하는 난제는
기원전 460년경 그리스에서 처음 제시되었는데
1882년에 해결이 불가능하다는 결론이 났다고 한다.
불가능한 이유를 아래와 같이 설명할 수도 있다.
원의 면적은 무한소수인 파이(π)를 활용해야만 구할 수 있다.
즉, 모든 원의 면적은 무한소수이다.
그런데 정사각형은 변의 길이가 무한소수일 수 없다.
즉, 변의 길이가 무한한 정사각형은 없으므로,
유한하므로
어떠한 정사각형의 변의 길이도 유한소수이거나 자연수이다.
따라서 정사각형의 면적도 유한소수이거나 자연수이다.
이처럼
원과 면적이 같은 정사각형을 작도할 수 없다는 사실을 근거로
무한소수를 유한소수나 자연수로 바꿀 수 없다고 말할 수 있다.
예를 들면
무한소수인 0.999... 를
유한소수인 1.000...이라고
또는 자연수 1이라고
바꾸어 말할 수 없다.
0.999... 는
1이 아니라
1에 무한히, 지금도 가까이 다가가고 있다.
하지만 영원히 도달하지 못한다.
무한수열로 표현하면
9/10, 99/100, 999/1000, 9999/10000,
99999/100000, 999999/1000000 …
영원히 분모와 분자가 같아지지 않는다.
다시 말해
1/1은 1이지만
0.999…를 표현할 수 있는 분수는 없다.
인간이 관측가능한 우주를 바라보고
우주의 끝과 그 바깥을 논증할 수 없듯이
무한을 유한이라고 논증할 수 없다.
산은 산이고
물은 물이다.
산은 물이 아니고
물은 산이 아니다.
무한은 무한이고
유한은 유한이다.
무한을 유한으로
유한을 무한으로 바꿔치기할 수 없다.
0.999… X 10 = 10이 아니다.
무한 X 유한 = 유한이 아니다.
계산 불가다.
0.999... = 1이면
무한을 유한으로 바꿀 수 있으면
무한은 소멸한다.
수평선은 다가가는 만큼 물러난다.
결코 닿을 수 없다.
수평선은 보이지만 어디에도 실재하지 않는다
무한도 상상할 수는 있지만 어디에도 실재하지 않는다
무한소수를 미지수 X로 바꿔치기하는 것은
무한을 유한으로 바꿔치는 눈속임이다
0.999를 X 라고 하면
0.999… 는 X… 이다
다시 말해
0.999… 는 X 라고 할 수 없다
개념은 증명할 수 없다
정의할 뿐이다
점, 선, 면처럼
1이 1임을 증명할 수 없다
1은 1이라고 정의했다
나아가
1 + 1 =2 라고 정의했다
0.999… 도 1이라고 정의했다
0.999… = 1 이
참이라고 가정하면
1을 X로 바꾸고 계산해도
0.999… 를 X로 바꾸었을 때와
같은 결과가 나와야 한다
그런데
1을 X로 바꾸면
0.999… = X
양변에 10을 곱하면
9.999… = 10X
양변에서 1을 빼면
9.999… - 1 = 10X - 1
X는 1이므로
8.999… = 9 이다.
또 9로 나누면
8.999… / 9 = 1이다
이것이 참이려면
8.999… = 9가 참이어야 한다.
다시 말해
8.999… = 9라고
증명하지 못한 채
참이라고 가정해야 한다.
즉,
참이라고 가정하고 계산을 한 결과를
다시 가정해야만 한다.
순환논증의 오류다.
가정은 증명이 아니다.
증명은 가정을 논거로 삼을 수 없다.
뿐만 아니라
0.999… = 1이
참임을 증명하기 위해
0.999… = X 라고 가정하면
10을 곱하고
X를 빼고
9로 나누고 하지 않아도
아무런 증명 과정 없이
그냥
X = 1 이다
그냥
X = 0.999… 이다
그냥
0.999… = X = 1 이다
이러한 가정으로는
아무것도 증명할 수 없다.
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