상상력과 과학기술
Week 2: 수렴적 상상력과 발산 적 상상력
이상욱
인문과학대학 철학과
2013년 2학기 일반교양과목 (GEN685)
이번 주 읽기 자료
Week2A: 이상욱, ‘토마스 쿤과 과학혁명의 구조’, <과기철> 제5판, 과학철학교육위원회 편, 한양대학교출판부.
Week2B: 데이바 소벨, ‘태양계가 두 배로 넓어지다 - 천왕성과 해왕 성’, <행성이야기> 제3판, 생각의나무.
지난 주 강의 내용 되짚어 보기
상상력은 어느 것에도 구속되지 않고 자유롭게 생각의 ‘나래’를 펴는 것을 의미하는가?
과학기술 연구에 필요한 상상력과 예술적 상상력은 같은 내용일까?
과학은 현재 우리가 알고 있는 방식으로 언제나 똑같았을까?
기술과 공학의 관계는 무엇인가?
공학지식과 과학지식의 관계는 무엇인가?
과학기술인가, 과학과 기술인가?
현대 과학기술이 연구되고 활용되는 방식에 익숙해지기
현대 과학기술 교육과 연구에서 질문이 제기되고 답변이 선택되는 방식을 경험하고 서로 다른 연구분야 사이의 차이점에 주목하기.
이 모든 것의 의미하는 바는?
다음 주 볼 거리와 공지사항
<Naturally Obssessed>: 웹하드(webhard.hanyang.ac.kr)에서 내려 받아 볼 것. (게스트디스크 밑에 ‘상상력과 과학기술’ 폴더에서)
주의: 사용자구분을 ‘외부사용자’로 하고 로그인
ID: dappled, Password: imagination
<과학자로 산다는 것> 유튜브에서 스트리밍으로 볼 것.
http://www.youtube.com/watch?v=bKeaBSiQevA
기말시험에 관련 내용이 출제될 예정임. 영화를 보면서 떠오르는 생 각을 메모하면 나중에 도음이 됨.
토마스 쿤 (Thomas Samuel Kuhn: 1922-1996)
그 당시 하버드에서 가르쳐지 던 과학사와 과학철학에 별 흥 미를 못 느꼈던 물리학도 … (논 리실증주의 과학철학과 사튼류 의 과학사에 대한 실망)
그럼에도 불구하고 물리학적 질문을 넘어서 ‘과학적 설명’이 왜 ‘설명’이 될 수 있는지와 같 은 메타적 질문에 관심을 가지 고 있었음.
코난트 총장의 눈에 띄여 박사 과정 중 과학사 과목 교육조교 로 일하게 되고 이 과정에서
‘아리스토텔레스 경험’을 함.
전과학, 정상과학, 과학혁명
쿤은 주도적 패러다임이 등장 하기 전의 미성숙한 전과학과
‘정상과학-과학혁명’의 시기를 갖는 성숙한 과학을 구별
전과학: 다양한 패러다임에서 백가쟁명식 문제해결을 시도 하기에 지식의 축적적 성장이 어렵다. (쿤은 사회과학이 이 런 상황에 처해있다고 보았다.)
반론: Multi-pardigm science 가 장점이다?
쿤에 따르면 자연과학 중에서 도 수리과학에 비해 경험과학 은 전과학 단계를 18세기가 되어서야 극복했다.
패러다임과 모범사례
패러다임(paradigm): 전문분야 기반과 모범사례로 구성되어 정상과학(normal science) 시기 의 문제풀이 활동에 지침을 제 공한다. (Cf. 연구 프로그램)
전문분야 기반 (disciplinary matrix): 문제풀이 활동에 대한 인식론적, 형이상학적, 가치론 적 가정을 제공
모범사례(exemplars): 인정된 문제에 대한 표준적 해법 >>
예제나 ‘고전적’ 논문, 어떤 문 제가 풀만한 문제인가? 만족스 러운 해답의 형태는 무엇인가?
변칙사례와 위기(판단)
변칙사례(anomaly): 패러다임 이 제공하는 모범사례의 변형 을 통해 해결할 수 없었던 문 제들 >> 변칙사례의 존재 자 체는 패러다임의 위기를 의미 하지 않는다…
변칙사례에 대해 연구자는 자 신의 능력이 부족하거나 충분 한 노력을 기울이지 않았기 때문이라고 생각하는 것이 일 반적이고 이는 종종 타당하다.
하지만 변칙사례가 ‘지나치게’
증가함에 따라 일부 과학자(주 로 주변부)는 정상과학의 위기 (crisis)가 도래했다고 느끼기 시작한다.
정상과학과 혁명적 과학
대안적 패러다임의 등장 >> 기 존 패러다임의 중요한 문제들 을 ‘인상적인’ 방식으로 해결하 면서 지지자들을 모을 수 있게 되고 결국에는 과학연구는 혁 명적 과학(revolutionary
science)의 단계를 거쳐 새로운 패러다임으로 전이 >> 과학혁 명의 완성
플랑크 원리: 고전물리학의 대 가이자 양자물리학 초기 연구 에 크게 기여했던 플랑크가 아 인슈타인에게 보낸 편지…
>> 패러다임 변환의 메커니즘이 세대교체일 수 있음
토마스 쿤: 수렴적 사고와 창의성
발산적 사고(divergent
thinking): 자신이 익숙한 패러 다임을 넘어서 대안적 접근을 모색하는 사고 << 혁명적 과 학변화를 성취하는 데 큰 도 움을 준다.
수렴적 사고(convergent
thinking): 특정 패러다임이 제 공하는 모범사례를 잘 변형시 켜서 최대한 많은 현상을 설 명하려고 노력하는 사고
<< 지식의 축적적 성장에 큰 도움을 준다!
발산적 사고와 수렴적 사고의 본질적 긴장을 생산적으로 조 절할 때 최고 수준의 과학적 창의성이 발휘된다.
천왕성의 궤도와 해왕성의 발견
천왕성의 궤도와 뉴턴역학 사 이의 모순: 19세기 천문학계에 널리 알려짐. 뉴턴역학을 반증 할 것인가?
대부분의 과학자들은 이런 ‘경 험적 사실’에 쉽게 굴복하지 않 았고, 아담스(1844)와 르브리에 (1846)에 의해 전혀 다른 방식 으로 해결됨 …
>> 뉴턴역학의 예측과 천왕성의 실제 궤도 사이의 차이를 정확 하게 상쇄시킬 수 있을만한 적 당한 행성 상정 >> 발견됨!
해왕성, 명왕성 그리고 더 많은 행성들
의문: 도대체 왜 그동안은 해왕 성을 보지 못했을까?
<< 행성을 ‘보는’ 일이 그렇게 단 순하지 않다!
실제로 갈릴레오는 1612-3년에 해왕성을 발견했지만 행성이 아 니라 붙박이별로 간주!
해왕성의 공전주기가 165년 가 까이 되기에 궤도 전체의 윤곽 이 알려진 것은 발견 후 한참 뒤였다.
천왕성과 해왕성의 궤도에 대한 뉴턴 역학의 예측이 완벽히 정 확하지는 않음이 알려짐…
수성 근일점과 벌칸: 수렴적 상상력의 생산성
해왕성의 성공에 고무된 르브 리에는 수성의 근일점도 유사 한 방식으로 수성 안쪽에 행성 (Vulcan)을 하나 더 설정하여 해결하려고 했다.
<< 뉴턴 역학에 근거한 수렴적 상 상력의 발휘 혹은 과학적으로 생산적인 유비(analogy) 추론
곧이어 여기저기서 벌칸을 발 견했다는 관측보고가 등장하기 시작했고 첫 발견자는 레종 도 뇌르 훈장까지 받았다!!
하지만 아직까지 벌칸은 없다 는 것이 과학계의 정설이다.
과학연구의 비알고리즘적 특징
르브리에는 1877년 죽을 때까 지 벌컨의 존재를 굳게 믿었 다.
하지만 수성의 근일점은 결국 아인슈타인의 일반상대성 이 론이 설명되었다.
함의1) 즉각적 합리성은 없다!
경험적 사실과 어긋나는 이론 도 적절한 ‘보조가설’을 통해 구원될 수 있다.
이론과 경험적 사실 사이의 관계에 대한 판단을 인도하는 알고리즘은 없다! >> 과학자 의 선택이 중요하다.
코페르니쿠스 혁명의 비혁명적(?) 성격
‘코페르니쿠스적 전환’: ‘콜럼 부스의 달걀’처럼, 참신하고 혁명적인 생각을 강조하는 표 현으로 자주 사용됨.
토마스 쿤: 코페르니쿠스는 혁명적이었다기보다는 혁명 을 시작한 사람이었다.
코페르니쿠스의 체계(태양중 심설, NOT 지동설)는 프톨레 마이오스 체계(지구중심설, NOT 천동설)와 마찬가지로 원궤도, 천구으 중층적 구조, 이심원, 주전원 등이 있었다.
갈릴레오, 뉴턴에 의해 혁명 이 완성되었다.
