과학은 '위인들이 만들어낸 이야기'가 아니다

"반과학"이라는 담론을 접할 때마다 오랫동안 느껴온 점이 있다.

나는 그들이 "과학"을 "중요한 사람들이 정한 규칙"이라고 생각하는 것 같다. 마치 위대하고 똑똑한 엘리트가 갑자기 물리학의 법칙, 원리, 이론을 "결정"

"알았다! 시간과 공간을 합쳐서 휘게 만들자! 재미있지 않아?"

이런 이미지 속에서 "위대한 사람들"은 교과서에 나오는 공식과 이론을 순진하게 떠올리고, 주변 학자들은 감사하게도 그걸 믿는다. 이런 시선으로 과학을 바라보면, 어떤 이론이 직관에 반할수록 "거만한 교수가 지어낸 동화"처럼 느껴지는 것도 무리가 아니다.

직관의 단순한 연장선으로 이해할 수 있는 과학은 19세기에 끝났기 때문에 이런 느낌은 더욱 강하다. 20세기 이후 과학은 일상적인 직관으로는 시각화하기 극히 어려운 영역으로 발전했다. 요컨대 그들은 과학을 신화나 종교와 같은 틀, 즉 "위대한 사람들이 만든 이야기"로 바라보고 있는 것이다.

우리의 과학은 "결론"이다

실제로 우리가 책과 수업에서 배우는 과학은 수백 년에 걸친 방대한 관찰, 실험, 계산을 통해 도달한 "결론"만을 압축해 추출한 것이다.

딘 것이다.

따라서 이 점을 의식하지 않으면 이상한 논리가 하늘에서 "계시"된 듯한 인상을 준다. 수백 년의 시행착오가 압축되어 "학자들이 마음대로 정한 규칙"이나 "단순한 기발한 생각"처럼 보이는 것이다.

"내가 그렇다니까 그런 거다. 닥치고 따라와."

"—참 오만하군."

하지만 실제로 교과서에 쉽게 제시된 그 "결론" 뒤에는 엄청난 시행착오와 사실, 이론적 뒷받침이 축적되어 있다. 사실과 맞지 않거나 허점이 있는 이론은 도태되어 사라졌다. 즉, 살아남은 자들이 "결론"이 된 것이다.

여기서 중요한 점은 이 "살아남은 자들"이 권위에 의해 선택되지 않았다는 점이 중요하다. 만질 수 없는 교수가 일방적이고 권위적으로 "물리 법칙은 이 공식을 따라야 한다!"고 정한 것이 아니다. 오히려 자연이 우리에게 강요하는 관찰, 실험 결과, 측정, 기술적 적용들 중에서 그것들을 설명할 수 있는 이론이 남고, 그렇지 못한 이론이 탈락한 것이다.

과학자가 이론을 선택하는 것이 아니라, 자연이 이론을 선택하는 것이다.

물론 이론을 확립하는 과정에는 정치적이거나 권위적인 측면이 있을 수 있다. 그러나 과학은 궁극적으로 "현실과연 현실과 일치하는가?"라는 피할 수 없는 심판에 직면한다.

아무리 이론이 아무리 아름답거나, 제안한 사람이 아무리 위대하더라도 현실과 맞지 않으면 수정되거나 경우에 따라서는 폐기된다. 반대로 아무리 직관에 반하고 이상해 보이더라도 그 이론이 실험 사실을 정량적으로 설명할 수 있고, 새로운 실험 사실을 예측하는 데 성공하며, 다른 이론들과 일관성을 유지하고 반박을 견딘다면 우리는 그것을 받아들일 수밖에 없다.

애초에 이 세상은 인간의 직관에 호의적이지 않다. 오히려 과학의 역사는 직관적으로 이해할 수 없는 현실 앞에서 인간이 세상을 인식하는 방식을 수정해 온 역사다.

이론은 "인용"도 "기발한 생각"도 아니다

과학 커뮤니케이션 맥락에서 다음과 같은 표현이 자주 사용된다.

"아인슈타인이 말하길," "그는 주장했다," "그는 이것을 제안했다."

이는 언어적 축약으로서 자연스러운 축약으로서 자연스러운 현상이다. 과학이 "위대한 사람들이 정한 규칙"이라고 믿는 사람들은 이것을 문자 그대로 "그가 그런 말을 했다"고 해석하는 경향이 있다고 생각한다.

즉, 그들은 "과학적 증거에 기반한 이론"과 "위대한 사람의 인용"을 "구분하지 못한다." 그들에게 둘 다 "위대한 사람이 그렇게 말했다"는 의미일 뿐이다.

상대성 이론이 옳은 이유는 아인슈타인이 위대하기 때문이 아서가 아니기 때문이다. 아인슈타인이 위대한 이유는 상대성 이론이 오늘날까지 실제 관찰, 실험, 반박을 견디며 살아남았기 때문이다. 순서가 뒤바뀐 것이다.

상대성 이론과 양자역학 같은 이론들은 자주 공격 대상이 되지만, 이것들은 "단순한 기발한 생각"이 아니다. 어느 것도 천재가 갑자기 "세상을 이렇게 만들어 보자"고 생각해서 정해진 것이 아니다.

물론 창조 과정에는 일반인이 해내지 못할 "기발한 생각/직관/번또는 섬광"에 의해 촉발된 부분이 되는 부분이 있고, 이것이 과학 커뮤니케이션에서 강조되는 경향이 있지만, 그것은 단지일 뿐이다. 단순한 기발한 생각 자체를 "이론"이라고 부르지 않는다.

"이론"과 "인용"을 혼동하는 사람들은 "기발한 생각"과 "이론"도 혼동한다. 즉, 그들은 "과학"을 위대한 사람의 "기발한 생각"을 설명하는 "인용문"이라고 생각하는 것이다.

어떤 이들은 "과학 논문"을 "내가 이렇게 생각했다"거나 "세상은 이럴 거 같다"는 식의 사상 에세이나 글의 일종으로 상상할 수도 있다. (논문의 질은 다양하지만, 여기서는 후세에 남는 이론과 관련된 논문에 초점을 맞추고 있다.) 만약 그렇다면, 과학 이론이 이야기나 종교와 같아 보이는 것은 어떤 의미에서는 자연스러운 일이다.

나는 유튜브에 상대성 이론과 양자역학에 대한 설명 영상을 게시했다. 두 영상 모두 유튜브 영상으로는 좀 졸릴 수 있는 긴 영상이지만, "위대한 사람의 기발한 생각"이라는 인상을 주지 않기 위해 자연이 제시한 사실에 저항하며 인간이 사고를 수정해 온 긴 역사를 의식하며 구성하려고 노력했다.

【설명】 상대성 이론이란 무엇인가? 상대성을 1시간 만에 이해하는 영상

[https://youtu.be/WyDJmVydguI](https://youtu.be/WyDJmVydguI)

【설명】 양자역학이란 무엇인가? ① 이상한 실험들: 왜 "양자"라고 부를까

[https://www.youtube.com/watch?v=COHahFyMyzc&list=PLskKW-uhVDXBtHirwtcfK4TcEYtE1asLJ&index=1](https://www.youtube.com/watch?v=COHahFyMyzc&list=PLskKW-uhVDXBtcfK4TcEYtE1asLJ&index=1)

과학은 분업이다

그러나 여기서 실용적인 문제가 발생한다. 어떤 인간도 모든 과학과 이론을 완벽하게 이해하지 못한다. 인간의 지적 활동은 너무 방대하고 깊다. 아무리 공부해도 한 사람이 일생 동안 모든 것을 전문가 수준으로 이해하는 것은 불가능하다.

양자역학 하나만 떼어 놓고 보더라도, 그 이론의 전제가 되는 모든 실험과 계산을 스스로 다시 할 수는 없다. 그렇게 하다간 인생이 그 자리에서 끝날 것이다.

따라서 우리는 불가피하게 완전히 이해하지 못하는 것들을 신뢰하며 살아간다. 우리는 다른 사람이 하거나 말한 것을 "그대로 받아들여야"야 한다. 이것이 과학을 종교처럼 보이게 만드는 가장 어려운 부분이다.

두 경우 모두, 스스로 이해할 수 없는 것을 다른 사람의 말을 통해 받아들이고 믿는 것으로 보인다. 그리고 이것은 과학자들에게도 마찬가지다. 그들도 매번 모든 전제를 의심하지 않는다. 대부분의 연구는 기존 이론과 선행 연구를 일단 신뢰하는 상태에서 진행된다.

그러나 여기서 신뢰하는 대상은 다르다. 과학에서 신는 특정한 위대한 사람, 단 하나의 경전, 혹은 조직의 교리를 신뢰하는 것이 아니다.

신뢰하는 것은 "시스템" 그 자체다: 관찰하고, 기록하고, 계산하고, 발표하고, 다른 사람들이 검증하고, 재현하고, 반박이 있으면 수정하는 시스템. 어딘가에서 누군가가 의심하고, 다른 누군가가 검증하며, 또 다른 누군가가 적용하고, 모순이 발생하면 어딘가에서 걸려서 퍼즐 조각이 맞춰지지 않는다.

아무리 정치적 권력으로 사실이나 이론을 왜곡하려 해도 다른 이론 및 사실들과의 "일관성"을 잃어 조각이 맞춰지지 않을 것이다. 물리학을곡하면 그에 기반한 공학에서 모순이 나타난다. 화학을 왜곡하면 그에 기반한 재료 과학과 그에 기반한 신약 개발에서 모순이 나타난다.

과학은 분업이다.

과학이 믿는 것

과학이 재현 가능하다고 아무리 말해도, 모든 실험을 스스로 재현할 수는 없다. 결국에는 결국 전문가 커뮤니티에 신뢰를 둘 수밖에 없다. 그렇게 생각하면 "결국 과학도 믿는 것 아니냐?"고 말하고 싶은 마음을 이해할 수 있다.

그러나 중요한 것은 무엇을 믿는가이다. 종교가 "절대적 진리"나 "위대한 사람의 말씀"을 믿는 반면, 과학은 "절대적 진리가 아니다"라는 전제 위에 구축되어 있으며 "오류가 발견되는 즉시 수정되는 시스템"을 믿는다.

즉, 과학은 소수의 천재들이 써 내려간 "완성된 이야기"가 아니다. 그것은 현실이라는 가혹한 심판 앞에서 여러 번 다시 쓰여진, 치열하고 끝없는 협력 작업의 기록이며, 바로 이 순간에도 전 인류에 의해 업데이트되고 있는 중이다.

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