블레즈 파스칼이 수학을 접은 밤과 기압계 실험

파스칼은 불의 밤 이후 계산을 뒤로 미뤘다

파스칼이 가장 오래 숨긴 기록은 수학 공식이 아니라 옷 안에 꿰맨 신앙 고백이었다.

블레즈 파스칼은 계산을 잘하는 사람이 아니었어요.
계산에 미친 사람이었죠.
그런데 그의 인생에서 가장 결정적인 종이는 숫자가 아니라 이런 말로 시작합니다.
“불.”

이 기록은 메모리알이라고 불려요.
1654년 11월 23일 밤, 파스칼이 겪은 강렬한 신앙 체험을 짧게 적어 둔 글입니다.
그는 이 종이를 그냥 보관하지 않았어요.
옷 안쪽에 꿰매고 다녔습니다.

오늘로 치면 이상한 장면이에요.
최고의 커리어를 앞둔 천재 개발자가 어느 날 갑자기 노트북을 덮습니다.
그리고 사직서 대신 자기 재킷 안감에 한 문장을 꿰매 넣는 겁니다.
“나는 이 밤을 잊지 않겠다.”

파스칼은 그 밤을 “불”로 기억합니다.
차가운 증명이 아니라, 몸을 흔드는 사건처럼 적어 둔 거예요.
그 기록에는 “철학자들과 학자들의 하나님이 아니라 아브라함의 하나님”이라는 식의 고백도 나옵니다.

여기서 아브라함은 성경에 나오는 오래된 믿음의 인물이에요.
파스칼이 말하고 싶었던 건 단순합니다.
“머리로만 따지는 신이 아니라, 내 삶을 붙잡는 신을 만났다”는 뜻에 가까워요.

그래서 이후의 파스칼은 방향을 틀어요.
학문을 버렸다는 말은 너무 단순합니다.
하지만 계산과 실험으로 세상을 놀라게 하던 사람이, 이제는 인간의 불안과 믿음을 쓰는 쪽으로 깊이 들어갑니다.

이게 파스칼의 첫 번째 반전이에요.
기압과 확률을 바꾼 천재가 자기 인생의 비밀번호를 방정식으로 남기지 않았습니다.
그는 불과 눈물의 문장으로 남겼어요.

열아홉 살 파스칼은 아버지를 위해 계산기를 만들었다

파스칼의 첫 발명은 세상을 놀라게 하려는 장난감이 아니라 아버지의 야근을 줄이려는 기계였다.

열아홉 살 무렵의 파스칼은 오늘로 치면 가족의 엑셀 업무를 보고 참지 못한 십대 같았어요.
“이걸 매일 손으로 한다고요?”
그가 본 건 위대한 과학 문제가 아니었습니다.
아버지의 반복 노동이었어요.

파스칼의 아버지는 세금 관련 일을 했습니다.
돈을 더하고 빼는 일이 끝없이 이어졌죠.
숫자는 틀리면 안 되고, 손은 지치고, 밤은 길어집니다.

그래서 파스칼은 파스칼린을 만듭니다.
파스칼린은 톱니바퀴를 돌려 덧셈과 뺄셈을 처리하는 초기 계산 장치예요.
버튼 하나로 앱이 돌아가는 시대가 아니라, 금속 바퀴가 서로 물리며 숫자를 밀어 올리는 시대였습니다.

어? 진짜 놀라운 건 여기예요.
그 기계의 출발점은 “인류의 미래를 바꾸겠다”가 아니었습니다.
“아버지 좀 덜 힘들게 하자”였어요.

발명은 종종 거대한 구호에서 시작하지 않아요.
누군가의 손목이 아픈 장면에서 시작합니다.
누군가의 밤이 너무 길어 보이는 순간에서 시작합니다.

파스칼린은 완벽한 현대식 계산기가 아니었어요.
하지만 사람 손의 반복을 기계가 대신할 수 있다는 생각을 밀어붙였습니다.
그 생각은 훗날 계산 기계의 역사 안으로 들어갑니다.

그래서 파스칼을 보면 이상한 느낌이 들어요.
그는 하늘의 무게를 재고, 우연의 숫자를 다루고, 신앙의 불을 기록한 사람입니다.
그런데 그 출발점 중 하나는 아주 사적인 효심이었어요.

퓌드돔 산의 수은 기둥이 하늘의 무게를 드러냈다

파스칼은 하늘이 비어 있는 공간이 아니라 우리를 누르는 무게라는 사실을 산 위에서 잡아냈다.

공기는 아무것도 아닌 것처럼 느껴집니다.
손으로 잡히지 않고, 색도 없고, 가방에 넣을 수도 없죠.
하지만 과자 봉지를 산 위에 가져가면 봉지가 빵빵해집니다.
주변 공기가 덜 누르기 때문이에요.

파스칼은 이 보이지 않는 압박을 의심했습니다.
그 시대 사람들에게 공기는 너무 당연해서 오히려 수상하지 않은 존재였어요.
그래서 그는 질문을 바꿉니다.
“공기가 정말 무게를 가진다면, 높은 곳으로 갈수록 누르는 힘이 줄어들어야 하지 않을까?”

여기서 등장하는 도구가 수은 기압계예요.
수은이라는 무거운 액체가 유리관 안에서 얼마나 높이 버티는지 보고 공기의 누르는 힘을 재는 장치입니다.
쉽게 말하면 하늘의 손바닥이 얼마나 세게 누르는지 보여 주는 눈금자예요.

1648년, 파스칼은 직접 산을 오르지 않습니다.
대신 매형 플로랭 페리에에게 부탁합니다.
페리에는 프랑스 중부의 높은 화산 봉우리인 퓌드돔 산에 올라 수은 기둥의 높이를 잽니다.

결과가 이상하게 아름다워요.
위로 올라갈수록 수은 기둥이 낮아졌습니다.
산 아래에서는 더 높고, 산 위에서는 더 낮았어요.

이건 단순한 숫자 차이가 아닙니다.
보이지 않는 공기가 실제로 무게를 가진다는 증거였어요.
하늘은 텅 빈 천장이 아니라, 우리 머리 위에 쌓여 있는 거대한 바다에 가까웠습니다.

그제야 세상이 조금 다르게 보입니다.
우리는 아무것도 없는 곳에 서 있는 게 아니에요.
투명한 무게 속을 걸어 다니는 겁니다.

파스칼의 실험이 멋진 이유는 장비가 화려해서가 아니에요.
질문이 날카로웠기 때문입니다.
“보이지 않는 것도 재볼 수 있지 않을까?”
그 한 문장이 산길을 실험실로 바꿔 버렸습니다.

도박꾼의 질문이 확률론의 문을 열었다

확률론의 문을 연 질문은 우주의 비밀이 아니라 멈춰 버린 도박판의 상금이었다.

확률론은 우연을 숫자로 다루는 방법이에요.
비가 올지, 주사위가 어떤 눈을 보일지, 게임에서 누가 유리한지 따지는 수학입니다.
그런데 시작점은 고상한 강의실이 아니었습니다.
돈이 걸린 게임판의 불평이었어요.

상황은 이런 느낌입니다.
친구들과 게임을 합니다.
먼저 몇 판을 이기면 상금을 가져가기로 했어요.
그런데 중간에 게임이 멈춰 버립니다.

이제 문제가 생깁니다.
현재 앞서고 있는 사람이 다 가져가야 할까요?
아니면 지금까지 이긴 횟수대로 나눠야 할까요?
아직 남은 가능성까지 계산해야 할까요?

파스칼은 이 문제를 페르마와 편지로 주고받습니다.
페르마는 당대의 뛰어난 수학자였고, 숫자 문제를 집요하게 파고든 사람입니다.
두 사람은 “끝나지 않은 게임의 공정한 몫”을 따지기 시작합니다.

어? 진짜 중요한 반전은 여기예요.
확률은 “운이 좋다”는 말을 멋있게 바꾼 게 아닙니다.
아직 일어나지 않은 미래를 현재의 계산 안으로 끌고 들어오는 기술입니다.

파스칼은 질문을 바꿉니다.
“누가 지금 더 많이 이겼나?”가 아닙니다.
“앞으로 이어졌다면 각자가 이길 길이 얼마나 남아 있었나?”입니다.

이 차이가 큽니다.
첫 번째 질문은 과거만 봅니다.
두 번째 질문은 가능한 미래들을 펼쳐 놓고 봅니다.
그래서 우연은 막연한 안개가 아니라, 여러 갈래 길의 숫자가 됩니다.

도박판의 불만은 이렇게 수학의 문이 됩니다.
누군가는 “내 돈을 왜 이렇게 나눠?”라고 따졌을 뿐인데, 파스칼은 그 안에서 미래를 계산하는 법을 봤습니다.

그래서 파스칼이라는 사람은 한 줄로 묶이지 않아요.
아버지의 야근을 줄이려고 계산기를 만들고, 산 위에서 하늘의 무게를 재고, 도박판에서 미래의 몫을 계산했습니다.
그리고 어느 밤에는 그 모든 계산을 잠시 내려놓고 “불”이라고 적었습니다.

그는 숫자로 세상을 붙잡으려 했습니다.
하지만 마지막까지 붙잡고 싶었던 건 숫자만은 아니었던 것 같아요.
그 밤 이후에도 그의 옷 안쪽 어딘가에는, 접힌 종이 한 장이 조용히 몸에 닿아 있었을 테니까요.