[뉴스스페이스=이종화 기자] 수십 년간 수학자들을 좌절시킨 '외계인의 언어'로 불렸던 수학 난제, 인터유니버설 타이뮐러 이론(Inter-universal Teichmüller Theory, IUT)이 28세의 젊은 중국 수학자 저우중펑(Zhou Zhongpeng)에 의해 부분적으로 해독되며 큰 주목을 받고 있다.

6월 4일(현지시간) 라이브사이언스(Live Science), 사우스차이나모닝포스트(South China Morning Pos) 등의 외신들의 보도에 따르면, 일본 수학자 모치즈키 신이치의 ‘인터우버설 테이히뷸러 이론’(IUT)이 중국의 20대 천재 수학자들 통해 부분적으로 해결됐다고 전했다.

IUT : 수학계의 '외계어'

IUT는 2012년 일본 교토대 신이치 모치즈키(Shinichi Mochizuki) 교수가 발표한 2000여쪽 분량의 논문 네 편을 통해 발표한 이론이다.  그는 이 이론이 수학계의 오랜 미해결 문제인 'ABC 추측(abc conjecture)'을 증명할 수 있다고 주장했다. ABC 추측은 소수의 합과 곱에 관한 심오한 정수론 명제이며, 페르마의 마지막 정리(Fermat's Last Theorem) 등 여러 수학적 난제와도 깊게 연결돼 있다.

하지만 IUT는 기존 수학과 전혀 다른 개념과 기호 체계를 사용해, 마치 외계인의 언어처럼 느껴질 정도로 난해했다. 10년 넘게 전 세계에서 20여명만이 부분적으로 이해할 수 있었고, 수많은 수학자들이 검증에 실패했다. 심지어 동료 수학자들 사이에서도 논리적 비약과 결함이 있다는 비판이 이어졌다.

中 저우중펑의 등장 : 실용적 해법의 시작

이 난해한 이론에 새로운 돌파구를 마련한 인물이 바로 28세의 저우중펑이다. 그는 베이징대 박사과정을 중퇴하고 웨스트레이크 대학에서 연구를 이어가며 화웨이에서 알고리즘 엔지니어로 일했다.

14시간씩 근무 후 야간과 주말마다 IUT를 독학, 5개월 만에 기존 이론의 복잡성을 대폭 줄이고 실제 계산에 활용할 수 있는 해법을 제시했다. 저우는 2024년 9월 화웨이를 떠나 수학 연구에 전념했고, 2025년 초 자신의 연구성과를 논문으로 발표했다.

기존 IUT가 이론적 차원에 머물렀던 반면, 저우는 효과적인 ABC 부등식의 상수를 수십 차수(orders of magnitude)에서 수백 단위로 대폭 줄였다. 이는 실제 계산과 암호학, 양자컴퓨팅 등 응용 분야에서 활용 가능성을 크게 높인 것이다.

게다가 1995년 앤드루 와일스(Andrew Wiles)가 130쪽에 걸쳐 증명한 페르마의 마지막 정리를, 저우는 단 한 쪽으로 증명할 수 있는 방법을 제시했다. 특히 '일반화된 페르마의 마지막 정리'의 대부분 경우를 증명했다는 점에서 수학계의 판도를 바꿀 수 있다는 평가를 받고 있다. 

특히 저우는 IUT의 난해한 언어와 구조를 단순화하고, 계산적으로 적용할 수 있는 새로운 아이디어와 정리를 도입했다. 이를 통해 IUT가 순수 수학을 넘어 실용적 도구로 탈바꿈할 수 있는 기반을 마련했다.

수학계의 반응과 향후 전망

IUT 전문가이자 멘토인 이반 페센코(Ivan Fesenko) 수학과 교수는 "와일스의 업적을 훨씬 능가한다. 이번 성과는 이전의 어떤 업적보다도 뛰어난 것으로 평가된다"고 극찬했다. 저우는 현재 웨스트레이크 대학에서 페센코 교수의 지도 아래 추가 연구를 진행 중이다.

다만, IUT 전체가 완전히 해독된 것은 아니며, 여전히 일부 영역은 난해하게 남아 있다. 수학계의 공식적 검증과 광범위한 동의까지는 시간이 더 걸릴 전망이다.

저우는 "선배 연구자들의 토대 위에서 소박한 기여를 했을 뿐"이라며 겸손한 태도를 보였다. 그는 자신의 연구가 "수학 발전에 작은 밑거름이 되길 바란다"고 밝혔다.

국제적 파장과 응용 가능성

IUT는 정수론과 대수기하학, 심지어 이론물리학까지 영향을 미칠 수 있는 이론으로 평가받는다. 저우의 해법은 암호학, 양자컴퓨팅, 물리학 등 다양한 분야에서 난제 해결의 실마리가 될 수 있다는 기대를 모으고 있다.

피직스 프런티어(Physics Frontier) 등 과학 전문 매체는 "IUT가 수학뿐 아니라 이론물리학의 새로운 모델을 여는 열쇠가 될 수 있다"고 전망했다.

'외계인의 언어'로 불린 IUT가 새로운 세대의 도전과 창의성으로 실용적 해법이 가능해지면서, 기존 학계의 위계와 연구방식에도 변화를 촉진할 것으로 보인다.