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세상을 바꾼 책 이야기

신의 영역에서 인간의 자리로 내려온 과학

  • 김학순│고려대 미디어학부 초빙교수·북칼럼니스트 soon3417@naver.com

신의 영역에서 인간의 자리로 내려온 과학

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신의 영역에서 인간의 자리로 내려온 과학

‘과학혁명의 구조’
토머스 쿤 지음, 김명자 옮김, 까치, 304쪽, 1만3000원

여성해방의 공은 페미니스트가 아니라 세탁기, 냉장고, 가스레인지, 진공청소기를 발명한 과학자들에게 돌아가야 한다는 주장이 때로는 솔깃하게 들린다. 4대 가사 발명품 덕분에 여성의 손일이 몰라보게 줄었음은 물론, 남성이 이를 대신하는 시대가 됐다. 불과 몇 십 년 전까지만 해도 상상만 할 수 있던 현상이다. 본격적인 자동차 시대가 온 뒤 사람들은 마차나 인력거 시대가 있었는지 궁금해하지도 않는다. 20년 전만 해도 잘 모르는 것이 있으면 백과사전을 들춰봤다. 이젠 백과사전을 출판해봐야 아무도 사지 않는다. 인터넷 포털 사이트를 검색하면 돈 한 푼 들이지 않고도 온갖 정보를 알아낼 수 있기 때문이다. 사람들은 이런 변화를 너무나 당연하게 받아들인다. 새로운 ‘패러다임’이 전개되고 있어서다.

이처럼 사람의 인식과 사고 체계가 바뀌는 것을 우리는 ‘패러다임의 전환’이라고 한다. ‘패러다임을 바꿔야 한다’ ‘패러다임이 다르다’는 말을 이젠 누구나 할 정도로 ‘패러다임’은 일상용어가 됐다. ‘패러다임(paradigm)’이라는 학술용어가 친숙하게 된 건 꼭 50년 전 출간된 한 권의 책 덕분이다. ‘과학혁명의 구조(원제 The Structure of Scientific Revolutions)’라는 책이다.

수줍음을 많이 타면서도 재치 있는 유머를 구사하는 하버드대 물리학과 최우등 졸업생이 있었다. 훤칠한 키에 수재라는 칭찬을 당연하게 들어온 토머스 쿤(1922~1996)이라는 이 젊은이가 세계 지성사를 흔들어놓을 것이라고 내다본 이는 별로 없었다. 쿤은 한 권의 책으로 지구촌 자연과학계는 말할 것도 없고 사회과학계, 아니 모든 지식 분야에 새로운 금자탑을 세웠다. 그가 세상을 바꾸고 주목받는 데는 낱말 하나로 충분했다. ‘과학혁명의 구조’의 화두인 ‘패러다임’이다. ‘패러다임’은 쿤의 이름과 늘 짝지어 다닌다.

패러다임의 기승전결

패러다임은 한마디로 딱 잘라 설명하기 어려운 개념이다. 과학사의 특정한 시기에는 언제나 개인이 아니라 전체 과학자 집단에 의해 공식적으로 인정되는 모범적인 틀이 있다. 이 모범적인 틀이 패러다임이다. 쿤은 패러다임을 ‘과학 공동체 구성원이 공유하는 신념 또는 가치의 전체적인 집합체’라고 정의한다. 세상을 바라보는 창, 틀, 얼개 정도로 이해하면 쉽다.

패러다임이라는 용어를 쿤이 만들어낸 것은 아니다. 고대 그리스어 ‘파라데이그마(paradeigma)’에서 유래한다. 플라톤 철학의 핵심적인 술어인 이 말은 아리스토텔레스의 논리학에도 나온다. 현대어에서는 언어 학습의 ‘표준예(exemplar)’라는 뜻으로 사용됐고, 쿤은 여기서 패러다임이란 용어와 개념을 따왔다.

하버드대 물리학 박사과정에서 공부하고 있을 당시 첫 강의를 맡은 쿤은 아리스토텔레스의 ‘물리학’을 원문으로 읽었다. 그는 현인(賢人)의 반열에 오른 아리스토텔레스가 왜 이처럼 황당한 이론을 전개했는지 납득할 수 없었다. 그러던 어느 여름날 불현듯 떠오르는 생각이 있었다. 운동이나 물질에 대한 아리스토텔레스의 생각이 뉴턴의 것과 근본적으로 다르다는 사실이었다. 아리스토텔레스에게 운동은 ‘상태의 변화’였으며, 뉴턴에게는 ‘상태’를 뜻했다. 아리스토텔레스가 ‘틀린’ 것이 아니라 뉴턴과 ‘다른’ 것이었다. 쿤은 근대물리학이 만든 패러다임을 버리고 아리스토텔레스의 패러다임으로 세상을 바라본다면 아리스토텔레스의 설명이 합리적일 수 있다는 걸 깨닫는다. 생각의 틀을 바꾸면 세상이 달리 보인다는 지혜다. 이 깨달음은 쿤이 패러다임에 초점을 맞춰 과학사를 구조적으로 설명하는 계기가 됐다.

쿤은 패러다임에도 일생이 있다고 설명한다. 특정 패러다임은 한창 성가를 올리다가도 위기를 맞고 새 패러다임으로 교체된다. 이 과정을 쿤은 ‘과학혁명’이라고 한다. 과학혁명이라는 낱말도 쿤이 만든 것은 아니다. 프랑스 철학자 알렉상드르 코이레가 1939년 처음 사용한 것으로 알려져 있다. 일반적으로 과학혁명은 아리스토텔레스 과학에서 뉴턴 과학으로 전환한 격변을 말한다. 쿤은 과학혁명이 ‘정상 과학(normal science)→위기→혁명→새로운 정상 과학’이라는 흐름으로 진행된다고 주장한다. 과학 발전이 자연에 대한 진리를 축적하는 방식으로 일어나는 게 아니라 과학자 사회가 수용한 패러다임을 정교하게 만드는 정상 과학과 이런 정상 과학이 위기를 맞으면서 다른 정상 과학으로 바뀌는 급격한 과학혁명이 이어지는 방식으로 일어난다는 해석이다. 쿤은 과학자들이 통상적으로 수행하는 안정된 과학 활동을 정상 과학이라고 규정했다. 과학혁명은 정상 과학이 심각한 이상 현상의 빈번한 출현에 따라 위기에 부딪혀 붕괴될 때 일어나는 현상이다. 그 결과는 새로운 정상 과학의 출현을 가져온다.

그의 과학혁명 개념은 정치혁명과 흡사하다. 쿤은 니콜라우스 코페르니쿠스, 아이작 뉴턴, 앙투안 라부아지에, 찰스 다윈, 알베르트 아인슈타인처럼 패러다임의 변화를 가져온 과학자를 정치혁명가와 같은 맥락에서 바라본다. “정치혁명의 목적이 기존 제도를 파괴하기 때문에 기존 정치에 의존하는 것이 불가능하듯이, 과학혁명에서도 경쟁하는 패러다임 사이의 선택은 양립이 불가능하다.” 과학 발전이 조금씩 개량되거나 진전되어 일어나기보다 하나의 패러다임이 다른 패러다임을 누르고 비약하는 방식으로 일어나는 일이 많다는 의미다. 쿤은 이를 ‘게슈탈트 전환’이나 종교의 ‘개종(conversion)’에 비유한다. ‘게슈탈트 전환’은 이미지나 형태가 그 자체로는 전혀 변하지 않고 있음에도 보는 이의 시각에 따라 바뀌는 것을 일컫는다. 쿤은 이와는 반대로 하나의 패러다임 안에 있는 한 다른 패러다임으로의 비약은 불가능하다고 여긴다.

쿤은 새로운 패러다임과 낡은 패러다임은 같은 기준으로 잴 수 없다고 말한다. 패러다임의 장·단점을 비교하거나 어느 쪽이 우월한지 판단할 수 있는 논리적인 방법은 없다는 얘기다. 새로운 패러다임은 옛 패러다임에 비해 정확하거나 타당하고 보다 진리에 가까운 게 아니라 보다 유용한 것일 뿐이라는 견해다.

그는 과학적인 진리에 관해서도 물리학자 막스 플랑크의 말을 빌려 흥미롭게 설명한다. “새로운 과학적 진리는 그 반대자들을 이해시킴으로써 승리를 거두는 것이 아니다. 그 반대자들이 죽고 새로운 진리를 신봉하는 세대가 주류가 되기 때문에 승리하게 되는 것이다.”
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