수식을 바라보는 수학자의 뇌

본인은 뇌가 썩어서인지-_- 공식이 신기하다고 생각한 적은 있어도 아름답다고 느껴본 적은 없는데, 수학자가 아름답다고 생각하는 공식을 바라볼 때 활성화 되는 뇌의 부분을 연구한 논문이 Frontiers in Neuroscience 저널에 발표되었다고 한다. [1]에서 무료로 읽을 수 있다.

논문을 대충 봤는데, 16명(abstract에는 15명이라 되어 있는데, 이상하다)의 런던 소재 대학의 수학 박사과정 혹은 박사후 과정(22~32세, 3명 여성, 1명 왼손잡이)에게 60개의 공식을 보여주고 추함(-5점)부터 아름다움(+5점)까지 점수를 매기도록 한 모양이다. 실험에 쓰인 공식 목록은 데이터 시트에서 다운로드 받을 수 있다. A \cap A^C = \phi와 같이 중고딩들이 배우는 쉬운 공식부터 라마누전의 유명한 다음 공식까지 다양한 분야의 다양한 공식들이 나열되어 있다.

\displaystyle \frac{1}{\pi} = \frac{2\sqrt{2}}{9801} \sum^\infty_{k=0} \frac{(4k)!(1103+26390k)}{(k!)^4 396^{4k}}

뇌를 fMRI 장비로 스캔한 모양인데, MRI장비 시장에서 높은 점유율[2]을 확보하고 있는 Seimens사 제품을 쓴 모양인 듯. ㅋ

여하간 그래서 전전두엽의 일부인 Orbitofrontal cortex의 중앙부가 활성화 되는 모양인데, 이는 예술이나 음악에서 사람이 반응하는 부위와 동일하다고 한다. 여하간 수학공식도 일종의 심미적 관점에서 볼 수 있다는 잘 알려진 사실을 재확인하는 내용이랄까… ㅋ

논문의 결론에 대한 개인적인 생각으로는 어차피 ‘미’라는 것은 지극히 상대적인 것인데, 극단적으로 예를 들자면 똥을 보고 아름다움을 느끼는 극히 희귀한 사람이 만약 있다면, 이 사람을 대상으로 fMRI 스캔을 해도 그 결과는 그리 차이가 안 날 것 같다. 그러므로 수식으로 아름다움을 느낀다고 해서 너무 신기해 할 필요는 없을 듯 하다.

논문의 공저자중 마지막에 마이클 아띠아 선생이 들어있는데, 아무래도 포닥 학생들 15명을 불러모아준 공적으로 이름을 올려준 듯-_-

 


2014.2.19
The neuroscience of mathematical beauty, or, Equation beauty contest! in The Aperiodical

 


2014.2.24
이코노미스트 Beauty and the geek Feb 20th 2014, 12:40

 


2014.4.14

 


[1] 내 백과사전 초전도체 기술과 시장 2011년 12월 8일
[2] Zeki S, Romaya JP, Benincasa DMT and Atiyah MF (2014) The experience of mathematical beauty and its neural correlates. Front. Hum. Neurosci. 8:68. doi: 10.3389/fnhum.2014.00068

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