풍차나라 세번째 이야기 : 공간속의 질서와 패턴, 복잡계 Complexity

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2차원적 사고로 3차원적 물체를 생각해낼 수 있을까? [공간과학3] 물리학

에드윈 애벗 Edwin A. Abbott 이 쓴 고전적 기하학 판타지 소설 "플랫랜드 Flatland" 에서 처럼 우리가 완벽하게 편평한 2차원 세계를 방문했다고 생각해 보자. 플랫랜드 사람들이 우리의 3차원 세계를 이해하기 위해서는 우리가 그들의 평면에 던진 흔적과 그림자를 통해서만 추측할 수 있다. 과연 그들이 우리의 모습을 제대로 지각할 수 있을까? ... 그렇지 않다. 2차원 세계의 친구들은 우리들을 그림자나 저며낸 조각으로밖에는 받아들이지 못한다.

우리의 움직임 역시 그들을 헷갈리게 할 것이다. 우리가 걸음을 내딛기 위해 발을 수직으로 들어올리면 그림자는 수평적으로 건너뛰게 된다. 몸을 돌리기라도 하면 우리의 모습과 팔다리가 갑자기 나타나거나 사라질 것이다. 그들이 보는 우리의 모습은 ... 우리가 보는 우리의 모습과는 확실히 다를 것이다.

이 2차원 세계의 친구들이 만일 우리를 조각 slice 의 형태로 경험한다면 그들은 아마도 우리에 대해 보다 많이 배우게 될 것이다. 심지어 2차원 친구들은 우리의 외부는 물론이고 내부까지도 보게 될 것이다. 3차원에 사는 우리조차 보지 못하는 우리 자신의 내부를 말이다.

이와 동일 선상에서 ... 군대의 정보분석가들은 정찰기나 정탐위성이 촬영한 2차원 사진을 가지고 3차원적 추리를 해야 한다.

요즘 의학계 문헌들을 보면 근시교정에서 안면성형에 이르는 기술들을 놓고 3차원, 4차원, 5차원, 심지어 6차원으로 분석하는 논문들이 눈에 많이 띈다. 음향기록장치 sonogram 나 양전자방사 단층촬영술 PET 은 인체나 인체의 기능을 공간상으로 뿐만 아니라 시간상으로도 확인할 수 있게 한다.

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