과학이란 무엇인가

파인만의 과학이란 무엇인가?
리처드 파인만 지음, 정무광.정재승 옮김 / 승산 / 2008년 7월

 '과학'이라는 단어는 역설적으로 참 신비한 단어다. '과학적'이라는 말만 넣으면 합리적인 것처럼 보이고, 엄밀하고 정확한 것처럼 느껴지게 만들기 때문이다. 그만큼 요즘 '과학'이라는 말을 주변에서 찾는 것이 어렵지 않다. '과학적이지 않은 것들'을 유사'과학'이라고 부르기 까지 하니까. '과학'이라는 단어의 범람은 따로 증명할 필요가 없을 것 같다. 그만큼 많이 쓰고 있긴 한데 문득 '과학이 정확히 뭐지?' 라는 의문이 들었을 때 딱 뭐라고 설명하기 힘들다는 것을 깨닳았다. 과학의 예를 들라면 들 수 있고, 어떤 것을 의미하는지도 '느낌'은 알겠는데 딱 뭐라고 설명하려니 말문이 막히는 것이다. 그러던 차에 <과학이란 무엇인가>라는 제목은 내 흥미를 유발하기에 부족함이 없었다. 

 이 책은 저명한 물리학자 (나는 빨간색 물리학 교과서의 저자로 기억한다) 리처드 파인만의 3회에 걸쳐 이루어진 강연의 강연록이다. 각각 과학의 불확실성에 대하여, 가치의 불확실성에 대하여, 그리고 비과학적인 시대의 한복판에서 라는 부제로 이루어진 강연 3부작은 파인만 특유의 재치와 입담을 통해 '파인만이 생각하는' 과학에 대한 정의, 그리고 가치, 현대 사회에서의 과학의 역활 등에 대해서 다루고 있다. 얇은 두께와 달리 다루고 있는 내용들이 영 가벼운 것들만은 아니지만 그래도 파인만의 재치 덕분에 그리 어렵지는 않다. 

 첫 번째 강연인 과학의 불확실성에 대하여 부분에서, 파인만은 우선 과학을 1. 무엇을 발견해 내는 특별한 방법 2. 발견된 것들로부터 나오는 지식의 체계 3. 어떤 걸 발견해 냈을 때 그것으로 만들어 낼 수 있는 새로운 것들이나 그 새로운 것들을 현실에서 구현하는 것 으로 정의하고 시작한다. 즉 파인만의 정의에 따른 과학은 물리, 화학, 생물 등 자연과학뿐만 아니라 기술까지 포괄하는 개념인 것이다. 그리고 각 정의에 대해서 역순으로 설명해 가기 시작하는데, 난 개인적으로 1. 과학의 가치에 대한 부분 2. 과학의 방법론 부분이 이상적이었다. 파인만은 과학의 가치란, 새로운 것을 할 수 있는 힘 그자체로서 가치를 지닌다고 생각한다. 꼭 과학 기술을 어떤 '목적'으로 사용하고 그 '목적'이 선하고 악한 것에 따라서 가치가 좌우되는 것이 아니라 새로운 것을 할 수 있게 만들어주는 힘 그 자체로서 과학은 가치를 지닌다고 주장하는 것이다. 또한 과학자들이 과학을 탐구하는 이유 또한 설명하는데 그 이유가 아주 재미있다. "재미있기 때문"이라는 것이다. 그냥 알아가는 것 자체가 곧 즐거움이고, 즐거우니까 몰두한다는 것인데, 가장 단순하지만 명료한 이유라고 생각한다. 물론 사회적 자원을 많은 분야 중에서 과학에 투자할 때에 '과학의 가치'는 비용 편익 분석을 통해서 과학 발전이 인류에게 득이 될 것의 가치로 치환되겠지만 본질적으인 과학의 가치는 앎 그자체라는 파인만의 정의가 난 더 호감이 갔다. 

 또한 과학의 방법론에 대해 설명하는 부분도 상당히 인상적이었다. 과학은 세상이 돌아가는 원리를 발견해 내는 것인데, 이 발견으로서의 과학은 '관찰'을 통해서 이루어진다는 것이다. 결국 과학이란 관찰을 통해 세상을 작동시키는 '옳은 규칙'을 찾아내는 일이고, 과학 원리의 옮고 그름은 철저히 관찰을 통해서 판별되어야 한다는 부분이 상당히 인상 깊었다. 그리고 이런 '관찰'을 기준으로 옳고 그름을 판단하는 과학적 원리는 필연적으로 불확실성과 틀릴 가능성을 수반할 수 밖에 없다는 점도 인상 깊었는데, 예를 들어 움직이는 팽이와 가만히 있는 팽이의 질량은 같다는 것은 아주 미세한 질량의 차이를 측정할 수 없어서, 즉 질량 변화를 관찰할 수 없을 때에는 옳은 원리이지만 과학이 더욱 발전하면서 아주 미세한 차이까지 추적 관찰할 수 있게 되면서, 실제로 돌고 있는 팽이가 멈춰있는 팽이보다 아주 약간이지만 질량이 더 나가는 것을 관찰 할 수 있는 오늘날에는 더이상 옳은 원리가 아니게 된 경우를 보면 과학은 언제나 지금까지 옳았다고 해서 앞으로도 옳으란 법은 없고, 끊임없이 의심하고 검증해야만 '틀리지 않은 상태'로 존재할 수 있다는 것이다. 따라서 과학적 사고는 끊임없는 회의주의의 일환이며, 의심 가능성을 놓아서는 안된다는 것인데 이런 부분이 '과학을 가장 과학답게 만들어주는 특성'이라고 생각한다. 

 그리고 이렇게 관찰을 기준으로 판단하는 과학이기 때문에 과학의 원리는 철저하게 구체적이고 명확할 수록 흥미롭다는 이야기도 재미있었다. 예컨대, '모든 물질은 운동하려는 경향이 있다' 같은 다소 두루뭉실한 진술은 관찰하기도 어렵고 예외가 생길 가능성도 낮다. 따라서 크게 흥미있는 과학 이론은 아닌 것이다. 반면에 '태양의 중심으로부터 거리의 제곱에 반비례하는 중력의 영향 아래 행성들이 태양 주위를 돈다" 같은 구체적인 진술은 관찰을 하기도 훨씬 쉽고, 구체적이기 때문에 예외가 출현할 가능성도 높기 때문에 보다 강도높은 검증 절차를 거쳐야 한다. 이런 과정에서 더 흥미로워지고 궁극적으로 가치있는 과학 이론이 된다는 파인만의 진술이 정말 인상 깊었다. 생각해보면, 물리학에서 정말 이론으로 자리잡은 방정식이 몇 개 안된다는 것도 이런 과학적 방법론의 결과물 때문일테니 그 엄밀성과, 그런 엄밀성을 뚫고 결국 이론으로 정립된 현재의 물리학 이론에 대해서 감탄을 금할 수가 없다. 

 두 번째 강연인 가치의 불확실성에 대한 부분에서는, 중교와 과학 사이의 분쟁에 대한 파인만의 견해를 확인할 수 있다. 파인만은 무신론자다. 하지만 과학과 종교는 서로 상반되는 개념이 아니라고 생각한다. 애초에 과학은 앞에도 말했다시피 '관찰'을 기준으로 판단하는 체계이기 때문에 '과학'이 적용될 수 있는 분야는 '관찰'을 할 수 있는 분야에 한정될 수 밖에 없고, 종교는 그 범위 밖에 있다. 물론 무조건적 믿음을 요구하는 종교의 관점은 '의심의 중요성', '회의주의적 관점' 등을 주지시키는 과학의 입장에서 반감이 들 수 밖에 없으나 저명한 과학자들 중에도 종교를 가진 사람들이 있는 것을 보면 그런대로 공존은 가능할 것이라고 생각한다. (물론 그런 과학자들이 정말 무조건적인 믿음을 갖추고 있는지는 모를 일이지만) 또한 한편으로 과학은 관찰 가능한 것을 대상으로 하는 체계이기 때문에 '당위'에 대해서는 설명해 주기가 어려운데 이런 부분에 대해서 종교나 도덕 등이 일익을 담당해 줄 수 있을 것이라고 생각한다. 아인슈타인 역시 "종교가 없는 과학은 절음발이고 과학이 없는 종교는 장님이다"라는 비슷한 견해를 보였던 것을 생각해보면 확실히 이런 관점이 일리가 있다고 생각한다. 하지만 분명히 파인만은 종교 특유의 절대적 믿음, 의심 가능성을 닫아버리는 폐쇄성 등에는 반대 의사를 밝힌다. 애초에 민주주의라는 것 자체가 "우리 중에 누구도 가장 바람직한 통치의 모습을 아는 자가 없다"는 전제에서 시작된 것일 정도로 우리는 '무지'하므로 스스로의 무지함을 인식해야 하며, 절대적인 옳고 그름을 판단할 주체가 존재 할 수 없으니 철저하게 개방적으로 의심하고 토론하는 방식이 필요하다는 견해에 적극 동감한다. 

 세 번째 강연인 비과학적인 시대의 한복판에서 부분에서는, 우리 사회의 비과학적인 사례들을 보여주고 뒤에서 다시 그럼에도 불구하고 합리적이고 과학적인 모습을 간직하고 있음을 보여주는데, 이 부분은 <왜 우리는 이상한 것들을 믿는가>에서 질리도록 봐버려서 사실 큰 감흥은 없었다. 다만 철저히 열린사회를 지향하는 파인만의 관점 자체에는 나도 동감하고, 과학적 방법론을 일상 생활에도 도입함으로써 심각한 문제들을 다소 피할 수 있다는 점에서 '과학적 사고'의 필요성을 이야기하는 부분도 공감한다. 

 역시 글 잘쓰는 이공계 인사는 세상에 엄청 이롭다는 것을 책을 통해 느꼈고, '관찰을 통한 발견'이라는 키워드를 건진 것만으로도 책 한 권을 읽을 보람은 충분하다고 생각한다. 저명한 물리학자이자 재치 있는 지성인 리처드 파인만의 과학을 바라보는 관점, 사회를 바라보는 관점 등을 확인해 볼 수 있었던 점도 소득이라고 생각한다. 생각보다 책은 정말 얇다. 학교 등굣길 KTX 30분 동안 거의 다 읽었으니, 누구나 관심이 있다면 한번쯤 읽어보길 권한다.