어쩌면 사실일지도 모르는 9가지 크레이지 아이디어
서지 정보
원제 Nine Crazy Ideas in Science
출판사: 사이언스북스
발행일: 2004년 12월 27일
ISBN: 978-89-8371-159-5
패키지: 양장 · 변형판 140x214 · 304쪽
가격: 15,000원
분야 과학사·과학철학
책소개
믿거나 말거나, 9가지 크레이지 아이디어
“빛보다 빠른 입자가 존재한다.”, “우주의 시작은 대폭발이 아니었다.”“석유와 천연가스는 생물에서 유래하지 않았다.”, “에이즈의 원인은 HIV 바이러스가 아니다.”, “범죄를 줄이려면 총기를 좀 더 많이 보급해야 한다.” 어떤 것이 사실이고 어떤 것이 거짓인가? 이 기괴한 과학 가설들 중 어떤 것은 정말 ‘크레이지 아이디어’이고 또 어떤 가설은 과학적으로 그럴듯하다. 그리고 또 어떤 것은 놀랍게도 과학적으로 사실일 가능성이 무척 높다. 로버트 에를리히는 이 가설들을 그 논거에서부터 결론, 그리고 그 결론에 이른 논리 전개 방식 등을 상세하게 분석한다. 오랫동안 과학책을 저술해 온 저자답게 그의 설명에는 정보와 재미와 신랄함과 재치가 가득하다. ‘크레이지 아이디어’들을 하나하나 논파하고, 분석하고, 해설하는 저자의 설명을 따라가다 보면 어느새 과학적으로 생각한다는 게 어떤 것인지 체득하게 된다. .
목차
감사의 글
서문
크레이지 아이디어 1 총기 소유가 늘어나면 범죄가 줄어든다
크레이지 아이디어 2 에이즈의 원인은 HIV가 아니다
크레이지 아이디어 3 직사광선은 몸에 이롭다
크레이지 아이디어 4 핵방사선도 조금만 쬐면 몸에 이롭다
크레이지 아이디어 5 태양계에는 두 개의 태양이 있다
크레이지 아이디어 6 석유와 석탄은 생물에서 유래하지 않았다
크레이지 아이디어 7 시간 여행은 가능하다
크레이지 아이디어 8 빛보다 빠른 입자가 존재한다
크레이지 아이디어 9 빅뱅은 없었다
에필로그
후주
참고 문헌
옮기고 나서
찾아보기
편집자 리뷰
믿거나 말거나, 9가지 크레이지 아이디어
어떤 것이 사실이고 어떤 것이 거짓인가?
과학은 영원히 발전하기 때문에 과학적 진리는 언제나 잠정적이다. 때문에 과학에서는 여러 가지 ‘크레이지 아이디어’들이 제기되어서 뜨거운 논란을 일으키다가 가라앉곤 했다. 시간이 빨라졌다 느려지고 공간이 중력에 휘어진다는 아인슈타인의 상대성 이론이나 생물이 무생물에서 진화해 나왔다는 찰스 다윈의 진화론은 100여 년 전까지만 해도 ‘크레이지 아이디어’였다. 물론 지금도 그렇게 생각하는 사람도 있다. 하지만 시간은 그 ‘크레이지 아이디어’의 편이었다. 권위 있는 반대자들의 격렬한 반론도, 대중의 몰이해도 그 이론들이 과학적 사실임을 부정하지 못했다. 오히려 지금은 아인슈타인의 상대론을 부정하는 학자나, 생명 창조를 주장하는 종교적 근본주의자가 사회에서 경원시되고 있다. 그렇다면 오늘날 학계나 사회에서 너무나도 기괴하고 독특한 탓에 ‘크레이지 아이디어’로 취급받는 과학 가설들 중에도 얼마 뒤면 정설이 될 아이디어가 있을지 모른다.
이번에 (주)사이언스북스에서 펴낸 『어쩌면 사실일지도 모르는 9가지 크레이지 아이디어(Nine Crazy Ideas In Science)』는 현대 과학계를 뜨거운 논쟁으로 달구고 있는 수많은 논쟁들 중에서 9가지 주제를 골라 그 가설들의 과학성을 검증한다. 미국 조지 메이슨 대학교에서 물리학을 가르치고 있는 저자, 로버트 에를리히가 고른 크레이지 아이디어들 중에는 전문가들이 관심을 가질 법한 “빛보다 빠른 입자가 존재한다.”, “우주의 시작은 대폭발이 아니었다.” 같은 것에서부터 사회적・경제적 논란을 야기할 만한 “석유와 천연가스는 생물에서 유래하지 않았다.”, “에이즈의 원인은 HIV 바이러스가 아니다.”, “범죄를 줄이려면 총기를 좀 더 많이 보급해야 한다.” 같은 가설들에 이르기까지 다양하다. 이 기괴한 과학 가설들 중 어떤 것은 정말 ‘크레이지 아이디어’이고 또 어떤 가설은 과학적으로 그럴듯하다. 그리고 또 어떤 것은 놀랍게도 과학적으로 사실일 가능성이 무척 높다.
로버트 에를리히는 이 가설들을 그 논거에서부터 결론, 그리고 그 결론에 이른 논리 전개 방식 등을 상세하게 분석한다. 오랫동안 과학책을 저술해 온 저자답게 그의 설명에는 정보와 재미와 신랄함과 재치가 가득하다. ‘크레이지 아이디어’들을 하나하나 논파하고, 분석하고, 해설하는 저자의 설명을 따라가다 보면 어느새 과학적으로 생각한다는 게 어떤 것인지 체득하게 된다.
크레이지 아이디어란 무엇이고, 어떻게 판별하는가?
물리학자 로버트 에를리히는 이 책에서 과학이 무엇인지를 새로운 방식으로 보여 준다. 이 책은 기괴하지만 그렇다고 꼭 틀린 것만은 아닌 과학적 아이디어들을 아주 재미있게 소개하고 있다. 그 기괴한 아이디어들은 과학계를 지난 10여 년 동안 뜨겁게 달궈 왔던 주제들이다. 이런 아이디어들을 다루는 로버트 에를리히의 과학 비평과 방법론은 우리 과학계의 소중한 보물이다. 그리고 이 과학 비평을 수학을 사용하지 않고 누구나 읽을 수 있는 문체를 사용해 풀어 놓고 있다. -리온 레이더먼(1988년 노벨 물리학상 수상자)
검증 가능한 크레이지 아이디어들 중에 절대다수는 단순히 틀린 것들이다. 신천지로 통하는 크레이지 아이디어 하나는 막다른 골목으로 가는 크레이지 아이디어 수천 개 속에 숨어 있다. 불행하게도 우리는 겪어 보고 난 뒤에야 그 아이디어가 막다른 골목으로 갈지 위대한 돌파구를 뚫을지 알 수 있다. 과학은 영원히 발전하기 때문에 과학적 진리는 언제나 잠정적이다.(미래의 실험 결과에 의해 변할 수 있다.) 새로 나온 말도 안 되는 아이디어가 옳은지 알 수 있는 확실한 방법이 없다고 해도(사실 어떤 과학 이론도 옳다고 증명될 수 없다.), 그중에서 더 그럴듯한 것과 그렇지 않은 것을 가려낼 수 있도록 질문을 던져야 한다. -서문 중에서
로버트 에를리히의 이 책은 놀라운 아이디어들의 세계로 우리를 안내한다. 어떤 것은 흥미진진하고, 또 어떤 것은 정말 중요하다. 물론 한심스러울 정도로 바보 같은 아이디어들도 있다. 이 책은 우리 시대의 가장 논쟁적인 과학적 주제들을 신선한 관점으로 볼 수 있게 해 주고, 전문가나 다른 사람의 도움 없이 어떤 것이 “크레이지 아이디어”이고 어떤 것이 과학적 아이디어인지 스스로 판단할 수 있게 만들어 준다.
이 책에서 다루는 ‘어쩌면 사실일지도 모르는 크레이지 아이디어’들을 모두 9가지이다.
컬럼바인 고등학교 총기 난사 사건으로 미국 전체를 뜨겁게 달군 총기 소유 제한 문제를 통계적으로 분석한 크레이지 아이디어 1. 총기 소유가 늘어나면 범죄가 줄어든다.
에이즈의 원인을 둘러싼 의학계의 논쟁을 다룬 크레이지 아이디어 2. 에이즈의 원인은 HIV가 아니다.
피부암과 태양 광선의 관계를 다룬 크레이지 아이디어 3. 직사광선은 몸에 이롭다.
우리나라에서도 부안 사태로 국민적 관심사가 된 방사선의 인체 유해성 문제를 다룬 크레이지 아이디어 4. 핵방사선도 조금만 쬐면 몸에 이롭다.
태양의 동반성 문제와 생물 멸종의 주기성 문제를 다룬 크레이지 아이디어 5. 태양계에는 두 개의 태양이 있다.
매장량의 한계로 인해 국제 분쟁의 불씨가 되고 있는 석유, 석탄 등의 화석 연료 문제를 새로운 시각으로 보게 해 주는 크레이지 아이디어 6. 석유와 석탄은 생물에서 유래하지 않았다.
SF에 단골로 등장하는 타임머신 등을 이용한 시간 여행의 가능성을 따져 본 크레이지 아이디어 7. 시간 여행은 가능하다.
현대 입자물리학을 근본적으로 바꿀지도 모를 빛보다 빠른 입자 타키온 이론의 과학적 타당성을 분석한 크레이지 아이디어 8. 빛보다 빠른 입자가 존재한다.
현재 우주론의 근간인 대폭발 이론을 부정하는 준정상우주론을 신랄하게 논파한 크레이지 아이디어 9. 빅뱅은 없었다.
겉보기에는 기괴한 아이디어임에 틀림없지만 이 아이디어들을 내놓은 사람들 중에는 노벨상 수상자도 있고, 학계에서 오랫동안 권위를 가진 이들도 있다. 또 그들이 제시하는 일견 내적 정합성이 있고, 물리학이나 과학의 근본 법칙과 어긋나지 않아 보이는 아이디어들과 그 근거들을 듣다 보면 귀가 솔깃하기도 하고, 제안자의 권위에 압도되어 그 주장을 수긍하게 되기도 한다.
하지만 에를리히는 “어쨌든 과학에서는 아무리 난해한 이론이라도 한 가지 엄격한 관문을 통과하지 못하면 폐기되어야 한다. 즉 이론이 내놓은 예측이 물리적 세계에서 관찰되는 현상과 일치해야 한다는 것이다.”라는 과학의 기본 원칙에서 파생되어 나온 10가지 판별 기준을 바탕으로 다양한 근거와 현란한 이론으로 무장한 크레이지 아이디어들을 하나하나 파헤쳐 나간다.
로버트 에를리히가 제시한 10가지 판별 기준은 다음과 같은 것으로 과학자들이 새로운 이론을 접했을 때 어떤 식으로 검토하는지를 잘 보여 준다.
1. 그 아이디어가 엉터리는 아닌가? 그 아이디어들이 현재로서는 기괴하게 보이지만, 엉터리 아이디어와 달리 에너지 보존 법칙과 같은 자연의 근본 법칙들에 어긋나지 않고, 내적으로도 모순되지 않는지 살펴본다.
2. 누가 제안한 아이디어인가? 그 아이디어의 제안자가 권위자이든 아니든 상관없이 편견을 가지지 않고 객관적으로 아이디어를 평가할 수 있어야 한다.
3. 제안자가 자기 아이디어에 지나치게 집착하지는 않는가? 자기가 내놓은 아이디어가 동료들에게 거부당했을 때, 제안자는 자기 아이디어에 집착해서 관찰과 확실히 어긋나는데도 그 아이디어를 포기하지 않는 경우가 있다. 동료들이 부정적으로 반응하면 그들이 틀렸다는 것을 입증하기 위해 제안자가 자기 아이디어와 별 관계도 없는 온갖 수단들을 동원하는 경우도 있다. 이런 경우라고 의심될 때는 제안자가 자기 아이디어에 유리한 사실에만 관심을 기울이고 불리한 것은 무시해 버리는지 살펴보아야 한다.
4. 제안자는 통계를 정직하게 사용하고 있는가? 19세기 영국 수상이자 소설가였던 벤저민 디즈레일리는 이렇게 말했다. “거짓말에는 세 종류가 있다. 거짓말, 새빨간 거짓말, 통계.” 통계는 완전히 잘못된 이론을 지지하는 경우가 있는데, 그것은 정교한 속임수일 경우도 있고 무의식적인 편견 때문일 수도 있으며, 통계를 제대로 사용할 줄 몰라서 그럴 때도 있다. 그러므로 아이디어를 검토할 때는 통계를 잘못 적용하지 않았는지 항상 살펴보는 것이 좋다.
5. 제안자는 정치적 의도를 가지고 있는가? 과학에는 정치와 전혀 무관한 분야도 있지만 그렇지 않은 분야도 있다. 특히 환경과 보건 같은 분야에서는 사안에 따라 제안자의 정치적 편향이 그의 정직성에 큰 영향을 미칠 수 있다. 이런 경우에 연구비의 출처가 연구자의 정치적 편향을 판단하는 중요한 단서가 될 수 있다. 또한 자신의 정치적 편향에 따라 연구 방향에 크게 영향을 받는 연구자는 동일한 이데올로기 범주(진보나 보수와 같은)에 속하는 아이디어를 계속 내놓는 경우가 많다.
6. 이론에 임의 변수(free parameter)가 얼마나 많이 들어 있는가? 임의 변수만 많으면 “코끼리도 만들 수 있다.”라고 물리학자들은 말한다. 이론에 임의 변수가 적을수록, 그리고 예측이 분명할수록 그 예측이 옳을 것이라는 신뢰감을 준다. 임의 변수를 많이 가진 이론은 결과가 어떻게 나오든 그 변수를 조절하여 실험에 맞출 수 있기 때문이다.
7. 아이디어가 다른 연구에 의해 얼마나 잘 뒷받침되고 있는가? 논란이 되는 새 아이디어를 제안한 사람들 중에는 자기의 이전 연구만을 언급하고 관계된 다른 사람의 연구를 무시하는 경우가 있다. 과학은 수많은 과학자들의 연구에 의해 발전한다. 제안자가 관련된 연구를 잘 알고 있음을 보여 주고 논문에 인용하는 것만으로는 충분하지 않다. 우리는 인용된 참고 문헌이 실제로 제안자가 주장하는 것을 말하고 있는지 또 제안자가 주장하는 강도로 말하고 있는지 확인해야 한다.
8. 새로운 아이디어가 너무 많은 것을 설명하거나 너무 적은 것을 설명하고 있지는 않은가? 모든 것을 설명한다는 이론이 실제로 아무것도 계산하지 못하거나 검증 가능한 예측을 하나도 내놓지 못한다면, 그 이론은 그리 전망이 밝지 않다.
9. 제안자는 데이터와 방법에 대해 얼마나 자주 말하는가? 여러 분야에서, 특히 특허나 많은 돈이 걸려 있을 때에는 연구자들이 데이터와 방법을 비밀로(최소한 결과가 공식적으로 발표될 때까지) 하려는 경향이 있다. 돈 문제가 걸려 있지 않을 때에도 연구자들은 중요한 발견의 선취권을 확보하기 위해 초기의 연구를 비공개로 하기도 한다. 그러나 이런 경우가 아니고 결과가 공식적으로 발표된 뒤에도 연구자가 계속 데이터와 방법을 비밀로 할 때에는, 그들이 뭔가를 숨기려 하고 다른 사람들이 자기들의 결과를 재현해 보는 것을 꺼린다는 인상을 주게 된다.
10. 제안된 아이디어는 상식과 얼마나 잘 일치하는가? 예를 들어 우리는 제안자가 내놓은 이론보다 훨씬 간단한 설명이 있는지 생각해 볼 수 있다. 어떤 사람이 타오르는 불 위를 걸어도 화상을 입지 않는다고 하자. 그가 자기의 능력이 어떤 비상한 염력 때문이라고 주장한다면, 우리는 의심을 가질 것이다. 상식적인 물리학 법칙은 염력 같은 것을 끌어들이지 않고도 간단한 설명을 줄 수 있다.
에를리히는 자신의 기준에 따라 ★★★★★는 ‘그럴 수도 있지’, ★★★★는 ‘아닐 것 같지만, 누가 알아?’, ★★★는 ‘거의 아니다’, ★★는 ‘거의 확실히 아니다’, 마지막으로 ★는 ‘확실히 아니다’ 같은 식으로 각각의 ‘크레이지 아이디어’들에 점수를 매긴다. 이 별점들은 어느 정도 크레이지 아이디어들에 대한 과학적 분석 결과와 에를리히의 주관적 판단이 결합된 것으로, 독자들로 하여금 이 책에 소개되어 있는 크레이지 아이디어들을 읽고 끝나는 게 아니라 에를리히의 판단과 점수가 타당한지 검토하게끔 자극한다.
그는 그것을 위해 논리를 전개해 나가는 곳곳에서 대중 과학책답지 않게 상세한 주석을 달아 참고 문헌, 인용 자료, 자료를 다운 받은 인터넷 사이트 등을 표시해 놓는다. 독자들은 마음만 먹으면 언제든지 에를리히가 사용한 자료와 데이터를 꼼꼼하게 분석해서 실제로 에를리히의 주장이 옳은지 검토해 볼 수 있다.
과학의 장점은 데이터를 가지고 어떤 아이디어를 찬성하거나 거부할 수 있다는 것이다
과학 세계에는 언제나 이단자들이 있었다. 그들의 주장 중 어떤 것은 과학적 정설이 되었고, 또 어떤 것은 ‘크레이지 아이디어’로 판명되었다. 물리학자 로버트 에를리히는 오늘날의 첨단 아이디어들을 사려 깊은 방식으로 소개하고 있다. 각각의 아이디어 가진 가치와 약점을 정확하게 지적한다. 여러분은 분명 그의 설명과 주장에 완전히 동의하지는 못할 것이다. 하지만 이 책은 새로운 아이디어들이 주는 지적 즐거움을 만끽하는 데 부족함이 없다. -제임스 S. 트레필(『하늘의 과학자들』, 『도시의 과학자들』의 저자)
저자는 이 책의 요점을 “과학의 장점은 데이터를 가지고 어떤 아이디어를 찬성하거나 거부할 수 있다는 것이다.”를 보여 주는 데 있다고 말한다. 그는 환경과 건강 문제처럼 대중의 관심을 끄는 분야에서부터 총기 규제 같은 심각한 사회 정치적 문제나 타키온 물리학이나 대폭발 이론 같은 추상적인 이론물리학 세계의 문제 등을 구체적 자료와 데이터를 바탕으로 분석해 나간다. 그러면서 겉모습만으로는 어떤 것이 옳은지 그른지 판단할 수 없는 혼란스러운 문제들을 해결할 수 있는 실마리를 찾아 나가는 과학자의 방법을 재미있게 보여 준다.
독자들은 “우리가 옳다고 믿고 싶은 것에 좌우되서는 안” 되며, “가능한 최상의 과학이 주는 결론에 따라 정책”과 행동을 결정해야 한다고 가르쳐 주는 이 책에서 과학적으로 사고하는 즐거움과 우리 사회에 당면한 과학 문제나 정책 문제들의 합리성을 따져 보는 방법을 익힐 수 있을 것이다.