패러다임의 변화 그리고 겸허함의 과학

우리는 흔히 과학이 '진리를 향해 끝없이 올라가는 계단'이라고 믿는다. 옛날 과학자들이 돌멩이를 주워 오면, 후배 과학자들이 그 위에 흙을 바르고, 또 후배들이 벽돌을 올리며 차곡차곡 누적되어 마침내 완벽한 진리의 성을 쌓는다는 믿음이다. 천동설이 지동설로, 뉴턴의 역학이 아인슈타인의 상대성 이론으로 진화한 것도 이 평화로운 발전의 결과라고 생각한다. 하지만 1962년, 과학철학자 '토머스 쿤(Thomas Kuhn)'이 책 <과학혁명의 구조>를 던지며 이 환상을 박살 냈다. "과학은 절대 차곡차곡 쌓이지 않는다! 과학은 낡은 세계관(안경)이 완전히 박살 나고 전혀 다른 새로운 안경으로 강제로 갈아끼우는 폭력적이고 단절된 '혁명'일 뿐이다." 인류의 지적 오만함을 꺾고 '패러다임(Paradigm)'이라는 유행어를 탄생시킨 과학의 진짜 민낯을 파헤쳐 보자.

퍼즐 맞추기, 정상 과학(Normal Science)

어느 시대든 대다수 과학자가 철썩같이 믿고 따르는 세계관이자 규칙의 틀이 있다. 천동설 시대에는 '지구가 중심'이라는 틀, 뉴턴 시대에는 '시간과 공간은 절대적'이라는 틀이다. 쿤은 이 거대한 안경(틀)을 '패러다임'이라고 불렀다. 패러다임이 굳건하게 지배하는 평화로운 시기를 '정상 과학'이라고 한다. 이 시기의 과학자들은 패러다임이라는 거대한 그림(정답)을 벽에 걸어놓고, 그 그림에 맞춰 자잘한 실험 데이터(퍼즐 조각)들을 억지로 끼워 맞추는 '퍼즐 풀이'에만 몰두한다. 만약 퍼즐 조각이 안 맞으면? 과학자들은 패러다임(틀)이 틀렸다고 의심하지 않고, 내 실험 실력이 부족했다며 애꿎은 실험 도구만 탓한다.

균열과 위기, 억지가 통하지 않다

하지만 퍼즐을 맞추다 보면 기존의 패러다임으로는 도저히 설명할 수 없는 튀는 놈들(변칙 사례)이 자꾸 발견된다. 천동설로 별의 궤도를 계산하려다 보니 행성이 갑자기 뒤로 후진하는 기괴한 현상들이 쏟아져 나온 것이다. 처음엔 과학자들이 천동설을 지키려고 우주에 투명한 톱니바퀴 수십 개를 덕지덕지 붙이며 억지로 꿰맞췄다. 하지만 이 억지스러운 변명(에피사이클)들이 산더미처럼 쌓여서 누더기가 되어버리면, 젊고 똑똑한 과학자들은 "아, 이 틀(패러다임)은 답이 없다, 완전히 썩어빠졌다!"라고 깨닫게 되는 '위기(Crisis)' 상태에 돌입한다.

세상을 보는 안경이 깨지다, 과학 혁명(Paradigm Shift)

이 위기 속에서 아인슈타인이나 코페르니쿠스 같은 이단아들이 나타나 기존의 낡은 안경을 박살 내고 '새로운 안경(지동설, 상대성 이론)'을 던져준다. 그러면 억지로 꿰맞추던 누더기 이론들이 새 안경을 끼는 순간 너무나 단순하고 아름답게 싹 설명되어 버린다. 기존의 낡은 권력(늙은 과학자들)은 끝까지 새 안경을 거부하며 발악하지만, 결국 그들이 늙어서 죽고 새 안경을 낀 젊은 세대가 주류로 교체되면서 학계는 완전히 뒤집어진다. 이것이 바로 쿤이 말한 '패러다임의 전환(Paradigm Shift)'이자 잔혹한 세대교체(과학 혁명)다.

진리를 향해 가는 것이 아니다 (통약 불가능성)

쿤의 가장 소름 돋는 주장은 "과학이 진리를 향해 발전하는 것이 아니다"라는 것이다. 천동설의 안경과 지동설의 안경은 완전히 다른 색깔의 렌즈라서, 서로 대화조차 통하지 않는다(통약 불가능성). 새 패러다임이 옛날 패러다임보다 우주를 더 잘 설명할 수 있어서 선택된 것뿐이지, 그것이 궁극적인 '절대 진리'에 더 가까워졌다는 증거는 어디에도 없다는 것이다. 아리스토텔레스에서 뉴턴으로, 뉴턴에서 아인슈타인으로 세상을 보는 방식(취향)이 툭툭 끊어지며 '변화'했을 뿐이다. ![사실이 맞지 않을 때 놀라운 빨간색 '위기'로 이동하고 모든 규칙을 완전히 다시 쓰는 빛나는 '패러다임 전환'으로 폭발하는 토머스 쿤 주기의 개념도: '정상 과학'(차분한 퍼즐)으로 시작](https://image.pollinations.