우리가 유일하지 않다.

우주에서 가장 작은 빛 - 코스모스, 인생 그리고 떠돌이별
사라 시거 지음, 김희정 옮김 / 세종(세종서적) / 2021년 4월

과학책 읽기를 좋아한다.

그러다보니 수식의 유무는 크게 문제가 되지 않는다. (예전 대중과학책의 편집자가 수식이 하나 들어갈 때마다 독자의 반 절씩 떨어져나간다는 우수개 얘기가 있었다) 이 책은 다행스럽게도 수식은 들어있지 않다. 아울러 어떤 삽화나 사진도 없이 오로지 글로만 이루어져 있다.

대부분 교양서로서의 과학책들은 과학자의 배경설명을 제3자의 눈으로 기술하는게 대부분이다. 또한 개인적 사항은 배경으로써만 기술될뿐 기본 중심축은 과학의 업적등에 맞춰지기 마련이다. 그러나 이 책의 경우에는 과학적사항은 많아야 40퍼센트를 넘지 않는다. 대부분의 저자(1인칭)의 개인적 삶의 여정과 가족, 사회와의 부대낌을 기술하고 있다. '이런 내용까지라는 기술하네'라는 생각을 여러번 하게 되는 지점이 많다.

천체물리학자인 저자가 별을 처음 (도시에 살면 별을 제대로 보기란 힘들다) 본 것이 열 살 때라고 기술하고 있다. 이혼한 어머니와 새아버지의 돌봄을 제대로 받지 못하고 방치된 환경에서 치열하게 성장하게 되는데 내성적이고 친구가 없는 유년기를 보내게된다. 위로가 된 사람은 아버지뿐이었다. 캐나다 토론토 출신인 저자는 (저자말에 의하면 대부분의 캐나다인들이 '시골 오두막'에서 시간 보내기를 좋아한다고 한다) 교외에 나가 활동적인 운동(카누)하기를 좋아했고 그 과정에서 첫 배우자인 마이크를 만나게 된다. 

제2의 지구같은 항성들을 찾는데는 항성계의 행성들이 내는 빛이 아니라 그들이 가리는 빛으로 그들의 존재를 발견하는 방법이 있다. 바로 '트랜짓 기법 transit technique'이다. 이 방법은 꽤 효용성이 좋아서 이후 대부분의 행성연구의 기본항목으로 알려지게 된다. 저자는 여기에 더해 별이 행성의 대기권을 통과할 땐 단순히 우주공간을 통해 도달하는 빛과는 다르고 마치 필터를 거친 빛처럼 분광기를 통해 관측함으로써 외계 행성의 대기권 구성을 알 수 있을거라는 아이디어를 최초로 하게 된다. 또한 시선속도를 통해 질량을 계산할 수 있고, 별이 얼마나 가리는지를 통해 크기를 알 수 있기에 결국 그 행성이 지구형인지 목성형인지를 탐지할 수도 있게된다. 즉, 제2의 지구를 찾는 좋은 무기가 된다.

마이크와 사이에 맥스와 알렉스(모두 사내아이)가 태어나고 어느 가정과 크게 다르지 않은 가족이 되어갔다. 알렉스가 태어난 후 MIT행성학과에 교수직에 도전하게 된다. 외계 행성 연구가 지적으로 막다를 골목에 이르게 되지 않을까 두려워했고, 그런 우려는 면접을 하러 들어가면 거의 손에 잡힐 듯 뚜렷이 느껴졌다고 기술하고 있다. 다행히 MIT는 저자를 고용했고 이후 지금까지 그 위치에 머물게 된다. 그런 와중에 아버지가 (췌장)암으로 투병을 하게 되고 결국 떠나보내게 된다. 

MIT에서 끊임없이 성과를 올려야 한다는 압박을 느꼈다고는 하지만, 가족도 직장도 안정감을 찾아가던 그 시기에 마이크가 아프기 시작했다. 누구보다 건강했던 사람이었기 때문인지 병석에 누워 벼틴 시간도 길었다. 오랜 기간 (화학요법으로 더 몰골이 쳐량해진 상태로) 병마와 싸우다 떠나게 된다. 맥스와 알렉스로서는 유년기 시절 아버지의 기억이 병석에 누워있는 모습이 전부일 정도가 되었다. 그렇게 저자는 과부가 되었다. 과부가 된 저자는 우연찮은 기회에 '(MIT가 있는 매사추세츠주의 도시)콩코드의 과부들'이라는 모임에 들어가게 되고 상실감에 대한 위안을 찾으려 노력하게 된다. 책의 말미에는 새로운 배우자 찰스를 만나게 된다. 부디 좋은 가족사가 이어지길 빈다.

우주는 무한대일지 모르지만, 그런 우주를 탐험하고자하는 인류의 관심은 유한하고, 거기에 필요한 재원도 유한다는 사실이었다. 그중에서도 가장 소장한 재원은 시간이었다. (허블, 스피처, 갈릴레오 등) 망원경을 써도 한 번에 몇 개씩밖에 관측하지 못하게 때문이다. (알겠지만 우주는 수 많은 행성들이 있다) 저자는 MIT에서 이런 문제를 해결코자 '큐브샛(정해진 곳만 꾸준히 관측하는 초소형 인공위성)'을 시도하고 있는데 부디 좋은 결실이 있길 바란다. 

외계행성 연구에서 커다란 난제는 '밝은 빛 옆에 위치한 휠씬 덜 밝은 빛을 어떻게 감지할 것인가'이다. 이 문제를 해결하기 위해 '망원경과 연동하는 실드'를 만드는 게 어떻겠냐는 제안이 있었고 이렇게 태동한 결과물이 바로 '스타셰이드 Starshade'이다. 현재 저자는 STDT팀장으로 NASA와 협업하고 있다.

마지막으로 '타임'지에 저자를 설명하는 란에 언급된 내용을 기술하면서 글을 마친다. 내가 외계생명체를 찾는 것은 '코페르니쿠스의 혁명을 완성하기 위함이다. 지구는 우주의 중심이 아닐 뿐더러, 우주에서 유일하게 생명체가 있는 행성도 아니다'.

출판사의 서평 신청에 참여해서 적는 글이다.

당신 지식의 한계 세계관

당신 지식의 한계 세계관 - 과학적 생각의 탄생, 경쟁, 충돌의 역사
리처드 드위트 지음, 김희주 옮김 / 세종(세종서적) / 2020년 7월

출판사의 책 지원을 통한 서평임을 서두에 미리 밝힌다.

0. 처음 책을 읽는 분들께 드리는 작은 조언

이 책은 총 3부로 구성되어있다. 1부에서는 과학사와 과학철학의 기본적인 쟁점을 소개하고, 2부에서는 아리스토텔레스 세계관에서 뉴턴 세계관으로 전환하는 과정을 그리고 3부에서는 상대성이론, 양자론, 진화론 위주로 최근의 발견과 발전을 소개하는 순서로 엮여있다.

1부의 과학철학부분은 이론적인 면이 없지 않기 때문에 생소한 개념을 접하는 독자들은 금새 흥미를 잃을 수 있다. 따라서, 굳이 처음부터 어렵다고 느끼면서 계속 읽기 보다는 1장, 3장, 4장, 8장 정도만 빠르게 읽고 바로 2부, 3부를 읽고 나중에 1부의 읽지 않은 부분으로 돌아오는 것도 좋은 대안일 수 있겠다.

1. 들어가면서

이 책은 주로 과학사와 과학철학을 처음 접하는 사람들을 위한 책이다.

특별하게는 저자의 '세계관'이란 렌즈를 토대로 과학사를 크게 세 부분으로 나눠서 바라본 과학철학서라고 볼 수 있다.

세계관이 과학사 세 부분을 통해 어떻게 탄생되고 후대 세계관과 경쟁, 충돌하게 되었는지를 밝힌 과학철학서이다.

>>> 책 1부의 내용은 과학철학에 대한 기본 쟁점들을 소개하고 있다. 

우선 저자의 '세계관'에 대한 정의를 소개하고 진리(진리대응론, 진리정합로), 사실(경험적 사실, 철학적/개념적 사실), 추론(확증/반확증 증거, 확증/반확증 추론)과 더불어 이런 주제와 연관된 쟁점들을 살피는 부분이다.

저자가 정의한 '세계관'이란 용어는 퍼즐 조각이 맞물리듯 서로 연결된 믿음 체계를 뜻한다. 세계관은 개별적이고 독립적이며 서로 아무 연관도 없는 믿음들의 집합이 아니라 서로 밀접한 관계로 엮이고 연결된 믿음 체계로 보고 있다. 아래 사진은 책에 수록된 도표인데 책의 세계관을 설명하는 대표적 부분이라 생각되어 첨부한다.

1부에서 특히 중요한 부분만 간단히 살펴본다.

*. 사실과 관련하여, 관찰에 기초한 사실을 흔히 '경험적 사실'이라고 하고, 일반적으로 직접적이고 간단한 관찰 증거가 뒷받침하는 사실이 가장 분명한 경험적 사실일 것이다. 그러나, 경험적 사실이라고 믿던 사실 중 일부가 실제로는 그 사람들이 사는 세상에 대한 철학적/개념적 확신에 더 근거한 것이었음을 뒤늦게 깨닫는 경우가 있다. 이런 종류의 사실, 즉 우리가 사는 세상에 관한 철학적/개념적 견해에 주로 근거한 것으로 밝혀진 굳건한 믿음을 저자는 ‘철학적/개념적 사실’이라 정의한다. 그리고, 이런 사고의 오인이 어떻게 후대의 체계로 바뀌어지게 되는지를 자세한 실증을 통해 서술하고 있다. 즉, 아르스토텔레서 체계에서의 '완벽한 원운동 사실과 등속운동 사실', 뉴턴 체계에서의 '절대공간/절대시간'이 어떻게 후대의 체계에서 바뀌게 되는지를 말이다.

*. 과학의 흔한 추론 유형에 관한 쟁점 (확증 추론, 반확증 추론 / 귀납적 추론, 연역적 추론) 부분에서는 확증 추론이 어떻게 귀납적 추론과 연결되는지 아무리 확증 증거가 많아도 그 이론이 틀릴 가능성이 상존하다는 점. 반면 반확증 추론은 연역적 추론 형태로 데체로 상당히 많은 보조 가설을 포함한다는 점 등 복잡한 양상을 소개하고 있다.

특히 후반부의 콰인-뒤앙 명제와 과학적 방법 부분에서는 과학철학의 쟁점들이 복잡하게 뒤엉키는 모습을 볼 수 있었다. 다만, 과학 철학자들이 제기하고 논의하다는 의미에서 다분히 철학적인 문제이며, 일상적으로 과학을 수행하는 데 실질적으로 영향을 미치는 문제는 아니다고 본다. 

*. 그리고 언급해야 할 부분은 '과학 이론을 대하는 두 가지 태도'부분인데, '도구주의'와 '실재론'이다. “과학 이론에 바라는 것이 무엇인가?”라고 묻는다면, 정확한 예측을하는 능력이 분명히 우리가 과학 이론에 바라는 특징일 것이다. 더불어 관련 데이터를 설명하는 능력도 일반적으로 우리가 받아들일 만한 이론에 요구하는 또 하나의 특징이다. 

이때 적절한 설명이 정확히 무엇인지에 관해서는 의견이 분분하다.

과학 이론은 실재를 반영하거나 실재를 모델로 보여주는 것이 중요할까? 한 분야의 과학 이론에 대해서는 실재론적 태도를 지키고 다른 분야의 과학 이론에 대해서는 도구주의적 태도를 보이는 것도 흔한 일이다. 정리하면 도구주의와 실재론은 이론을 대하는 태도라는 점이다. 특이 양자론과 관련해서 실재론 문제가 측정과 관련해서 왜 문제가 되는지 3부쪽에서 첨예하게 대립하고 있다.

>>> 책 2부는 아르스토텔레스 세계관에서 뉴턴 세계관으로 변경되는 과정을 설명한다.

*. 아리스토텔레스 세계관은 대략 기원전 300년부터 1600년 무렵까지 서구의 지배적인 세계관이다.

목적론적 설명이 현재 우주 개념과 조상들이 지녔던 우주 개념 사이의 중요한 차이를 분명히 보여준다. 아리스토텔레스 세계관은 실제 우주를 목적론적인 것으로 보았기 때문이다. 목적론을 단지 설명의 특징으로 여기는 데 그치지 않고 우주의 특징으로 생각했다는 점이다. 우리 조상들은 지구가 둥글고 정지해 있으며 우주의 중심에 위치한다고 믿을 만한 (그당시 증거와 지식을 토대로) 타당한 근거가 있었다. 

화성의 역행운동을 프톨레마이오스 체계(천동설)와 코페르니쿠스 체계(지동설, 천동설의 동시심 없이) 모두 설명할 수 있었지만, 결국 티코 체계, 케플러 체계 그리고 갈릴레이의 망원경 증거를 통해 지동설이 받아들여 질 수 있었다. 저자는 이 변경과정을 사례를 들어 자세하게 서술하고 있다. 결국 아르스토텔레스의 세계관의 중심 퍼즐이 교체되면서 뉴턴 세계관의 변경이 이뤄지게 된다.

새로운 세계관이 등장하며 이 모든 견해가 바뀌었다. 1700〜1900년 무렵 주요한 과학 분야들이 뉴턴의 큰 우산 아래로 들어가게 되었다. 과학 분야들이 ‘뉴턴화했다’고 볼 수 있다.

로드 켈빈Lord Kelvin이 1900년에 한 연설에서 현대 과학이라는 화창한 하늘에 단지 ‘작은 구름’ 몇 개 (첫 번째 구름은 마이컬슨-몰리의 실험 결과, 두 번째 구름은 흑체복사)를 이해하는 문제가 남아있다고 했지만, 그것이 새로운 과학의 출발점이 될지는 그도 몰랐을 것이다.

>>> 책 3부는 상대성이론, 양자론, 진화론 위주로 최근의 발견과 발전을 다룬다. 즉, 21세게 세계관의 퍼즐 조각들을 소개하는 부분이다.

우선 상대성이론을 설명하는데, 특수상대론(상대성원리, 광속불변원리)를 통해 절대공간/절대시간에 대한 믿음이라는 우리는 '경험적 사실'에 대해 그리고 일반상대론(일반공변성원리, 등가원리)를 통해 뉴턴의 중력에 대해 우리에게 상식으로 간주하는 견해들을 재고하라고 요구하고 있다. 즉, 1600년대 새로운 발견들이 일반적인 세계관에 변화를 요구듯이 현재 새로운 발견들이 우리에게 세상에 관한 상식적인 믿음들을 재고하라고 요구하고 있다.

두 번째로 양자론을 설명하는데, 1) 양자 사실, 2) 양자론 자체 그리고 3) 양자론 해석으로 나눠서 기술하고 있다. 특히 해석과 관련하여 '양자론 표준 접근법'에 대해 측정과 관련해서 다른 해석법(붕괴 가설의 다른 견해)들을 설명하고 있다. 이점에 전설한 '도구주의'와 '실재론'문제와 맞다아 있다. 측정에서 제기되는 문제를 실재론적 관점에서 볼 것인가 단순히 도구주의적 관점으로 볼 것인가?

더 나아가 '양자론과 국소성'부분에서 언급한 EPR, 벨의 정리, 아스페 실험을 통해서 이제는 또다른 새로운 세계관을 대비해야 되는 게 아닌지 저자는 묻고 있다.

마지막으로 진화론에 대해 기술하면서 책을 마무리하는데, 아리스토텔레스 체계가 마지막까지 가지고 있던 퍼즐 조각마저 다윈의 진화론으로 교체가 되는 과정을 기술한다. 특히 "개체군은 생존하려고 적응하는 것이 아니라, 적응하기 때문에 생존하는 것"이라고 말이 참 와다았다.

600여 페이지가 되는 적지 않은 두께의 책이고 단순히 교양과학서와 달리 과학철학이라는 프레임을 통해 기술하는 측면이 있다보니 생소한 부분도 있었다. 그러나 1부에 비해 2부, 3부는 마치 역사책을 읽듯 술술 읽혀 나가는 부분이 대부분이라 어렵지 않게 책장을 넘길 수 있었다. 아무래도 책은 한 번만 읽기 보다는 재독의 유혹을 하는 책이다. 또 그래야만 저자의 본 뜻을 제대로 이해할 수 있을 것 같다.

[100자평] 과학혁명의 구조

과학혁명의 구조 - 출간기념50주년 제4판 ㅣ 까치글방 170
토머스 S.쿤 지음, 김명자.홍성욱 옮김 / 까치 / 2013년 9월

번역...매번 구매평에 이렇게 줄기차게 번역문제가 논란이 되는 책도 드물 것 같다.

[이벤트]<꼬깽이와 떠나는 고전 여행 시리즈> 저자 강연회

신청합니다. 부탁드려요.

[이벤트][인문학스터디] 국제 기자에게 듣는 중동 분쟁 이야기

3강 모두 신청합니다. 아래 분들과 달리 업무가 아닌 개인적 호기심으로 신청해도 된다면 참석하고 싶습니다. 미해결된 과학적 문제가 아니라면 결과에 대한 분석 해(解)를 찾아가는 과정은 어느정도 정형화 되어 있습니다. 그런데, 인간사의 분석 해(해법을 찾는 그 작업 자체가 잘못되었는지도 모르지만)는 참 어렵더군요. 특히, 제가 관심을 가지고 있는 국제분쟁은 단순히 ｀왜 인간들은 싸우는가｀라는 간단한 의문만으로 접근해서는 안 되는 복잡다단한 이유들을 갖고 있더군요. 그 많은 국제분쟁 중에 대표적인 문제가 ｀중동｀이 아닐까 합니다. 부디, 좋은 기회 주어기길 바라며 초대신청글을 남깁니다.