상상력과 과학기술
Week 4: 과학의 예술적 성격
이상욱
인문과학대학 철학과
2013년 2학기 일반교양과목 (GEN685)
지난 주 강의 내용 되짚어 보기
코페르니쿠스: ‘Astronomus Incomparabilis’ 즉, 당시 천문학을 속속 들이 알고 있었기에 그 ‘본질적’ 한계를 직시할 수 있었다.
토마스 쿤의 정상과학: 무엇이 풀만한 가치가 있는 문제인지를 알려 주는 전문분야 기반과 문제를 어떻게 풀 것인지를 알려주는 모범사 례를 포함하는 패러다임을 활용하는 과학 연구 진행
과학 혁명: 변칙 사례가 늘어나고 ‘대안적’ 패러다임이 등장하여 중 요한 문제를 ‘인상적인’ 방식으로 풀어내며 지지자를 확보하면서 과 학혁명이 일어난다.
정상과학 시기와 과학혁명 시기에 동일하게 ‘수렴적 상상력’과 ‘발산 적 상상력’ 모두 필요하다.
천왕성 궤도를 해왕성을 가정하여 성공적으로 설명한 것은 수렴적 사고의 전형적 사례이다.
수성의 근일점 이동을 벌컨으로 설명하려는 시도의 실패는 수렴적 사고의 한계를 보여준다.
이번 주 읽기 자료
Week4A: 보리스 카스텔 & 세르지오 시스몬도, ‘실험실과 야외에서 의 자연’, <과학은 예술이다>, 아카넷.
Week4B: 임동욱, ‘빛보다 빠른 물질 발견되다’, <사이언스타임즈>
2011년 12월 28일 & 이상욱, ‘증거와 합의로 크는 과학’, <경향신문:
과학 오디세이> 2011년 10월 30일 & 임동욱, ‘중성미자 속도 빛보 다 빠르지 않다’, <사이언스타임즈> 2012년 3월 19일
Week4Extra: 홍성욱, ‘과학과 예술’, <인간의 얼굴을 한 과학>, 서울 대학교출판부.
실험 과학 연구의 다양한, 현실적 모습
과학 연구라고 하면 대개 하얀 실험복을 입고 유리병에 담긴 색색깔 액체를 진지하게 흔드 는 사람을 떠올리는가?
일단 실험 과학이 현대 과학연 구의 중심에 있다는 점에 있어 서 이러한 이미지는 타당하다.
하지만 전형적인 이미자와 현 실은 많은 점에서 다르다.
특히, 실험 연구가 갖는 ‘노동 적’/’예술적’ 성격에 주목할 필 요가 있다. >> 과학 커뮤니케 이션과 후속세대 마케팅에도 중요한 시사점을 갖는다.
실험을 통해 얻은 지식도 지식인가?
아리스토텔레스: 자연에 대한 지식은 ‘자연 그대로’ 상태에 대한 관찰에서 얻어져야 한 다. 실험을 통해 인공적으로 얻어낸 지식이 실제 자연에 서 타당하다는 보장이 없다.
보일의 공기펌프: 후크의 도 움을 받아 공기펌프를 제작 하여 갖가지 실험을 함. 진공 속에서 발생하는 현상은 믿 을만한 신사들의 증언을 통 해 의심의 여지가 없는 ‘사실 (matter of fact)’로 확립가능 하다고 주장.
동료평가제도(peer review) 방식으로 과학지식을 생산!
실험은 어렵다!
실험기법은 완벽하게 익히기 어렵고 실험지침서를 본다고 해서 항상 쉽게 익힐 수 있는 것도 아니다. (skill/know-how 적 요소)
>> 박사후연구원 제도(리비히의 실험실)
과학자사회는 실험자의 수행 능력과 특정 실험이 방법론적 으로 적절하게 설계되고 진행 되었는지를 끊임없이(?) 탐구 한다. (예: 심벌로프-윌슨의 생 태학적으로 ‘텅빈’ 상황에 대 한 군집화 실험)
이론으로부터 독자적인 실험연구 전통
실험은 오직 이론을 검증하기 위해 이루어지나?
>> 대부분의 실험은 ‘좋은 원자 료(good data)’를 얻기 위해 이루어지며 독자적인 실험전 통에 의해 진행되는 경우가 많다.
>> 19세기의 정밀측정 연구전통 (precision measurement)
실험세계는 인공적이다!: 정제 화(정밀한 순도조정), 실험재 료의 표준화(잭슨 연구소의 실 험용 쥐), 실험절차의 표준화 (객관성과 재현성을 높이기 위 해)
실험을 통해 자연에 대한 지식 얻기
(질문): 실험실이 자연과 달리 그렇게 통제되어 있다면 어떻 게 실험을 통해 얻은 결과가 자 연에 대한 지식을 산출하는 데 도움을 줄 수 있을까?
자연의 의미를 실험실에서 통 제된 방식으로 얻은 현상과 원 자료를 포함하도록 확대!!
그럼에도 불구하고 실험실의 결과를 외부로 확장시키는 일 은 간단하지 않다.
>> 한 가지 해결책은 외부 세계를 보다 실험실과 비슷하게 만드 는 것이다!
TEA-레이저 만들기의 어려움
TEA-laser: 아주 싸지도 않고 엄청나게 비싸지도 않은 중 간급 레이저
>> 평균적인 예산을 가진 실험 실에서 사용하기에 적당한 수준의 레이저
TEA-laser를 처음 만든 연구 팀은 그 레이저의 제작과 관 련된 모든(?) 정보를 학술지 등을 통해 공개했다.
그럼에도 불구하고 이 레이 저를 스스로 만들어 보려 했 던 연구팀 중 어떤 팀은 성공 하고 어떤 팀은 실패했다!
암묵지와 과학연구의 장인적 성격
성공한 팀과 실패한 팀의 차 이는 어디에 있었을까?
>> 원래 레이저를 만든 팀과 ‘직 접적’ 접촉을 가진 팀만이 제 작에 성공했다. (해리 콜린스)
과학지식과 과학연구에 언어 화되기 어려운/불가능한(?) 숙 련적, 장인적 부분이 있음을 보여준다.
마이클 폴라니의 암묵지(tacit knowledge) 개념
암묵지의 명시화 가능성은 과 학지식의 객관적 검증가능성 에 결정적으로 중요하다!
과학과 예술의 다양한 접점
과학과 예술의 상호작용: 최 근 예술가들은 자신의 창작 활동에서 과학기술에 점점 더 많이 의존하고 있고 과학 자들은 ‘아름다움’과 같은 미 학적 언어를 많이 사용한다.
Small World Competition
과학적 재현과 예술적 재현 (representation)
과학적 실행과 예술적 실행 (practice)의 유사성
>> 과학연구와 예술작업의 상호 침투가능성!!
과학과 예술의 차이점을 강조하는 입장
과학과 예술의 차이점: 과학 (분석, 이성, 판단) vs. 예술(종 합, 상상력, 재치)
서로 다른 대상을 다룬다! (개 인적 창작 vs. 객관적 발견)
예술의 총체적 관점과 과학학 의 분석적/환원적 관점 >> 두 관점은 상보적이다!
쿤의 견해: (1) 과학에서 재현 은 수단이지만 예술에서 재현 은 목적이다. (2) 과학에서 미 학은 문제풀이를 위한 수단이 지만 예술에서는 그렇지 않다.
(3) 과거의 과학은 과거의 예 술과 다르게 취급된다.
과학-예술 양립불가능성에 대한 비판
다스턴: 18C까지는 과학과 예술 모두 이성과 상상력을 활용하는 것으로 여겨졌다.
(예: 아리스토텔레스, 고야)
>> 과학의 ‘완벽한 소통가능성’
에 대한 칸트의 강조!
예술활동에도 제약이 있고 과학활동에도 자유로운 창조 와 구성의 측면이 있다.
과학과 예술 사이에는 르네 상스 시기부터 오래된 상호 작용의 긴 역사가 있다. (갈릴 레오, 인상파, 피카소, 뒤샹)
루트번슈타인의 쿤 비판!
과학과 예술에서의 ‘아름다움’의 추구
자연/이론의 ‘아름다움’을 추 구하는 과학?
물론 이때 아름다움은 ‘훈련받 은’ 전문가만 느킬 수 있는 추 상적 성격을 갖는다. (Cf. 단순 성, 필연성, 대칭성… )
그렇다면 예술은 다른가?
하지만 과학의 ‘아름다움’은 보편적인 데 비해 예술의 아 름다움은 ‘주관적’이다?
과학연구의 역사에서 미적 가 치에 대한 판단 기준은 변화 해왔다. 특정 연구전통은 다른 방식으로 과학적 ‘아름다움’을 규정한다.
과학의 예술적 성격과 창의성
과학의 예술적 성격: 과학자 도 예술가와 마찬가지로 자 신이 동원할 수 있는 ‘밑천 (resources)’을 활용하여, 자 연이나 실험의 제약을 받으 며, 다양한 인식적/비인식적 가치판단의 영향을 받으며, 창의성을 발휘하여 연구를 수행하고 그 결과는 동료들 의 평가에 의해 운명이 결정 된다.
과학적 창의성이 발휘되기 위해서는 예술에서와 마찬가 지로 상상력, 직관, 즐거움, 시각화 등이 중요하다.
예술과 과학: 오래된 역사, 다양한 견해
앙리 마티스(1869-1954): “각 부분의 합리적 관계를 발견하 는 그런 한 순간이 온다. 그때 부터는 그림 전체를 다시 시 작하지 않고는 붓 자국 하나 도 추가할 수 없다.”
요한 볼프강 폰 괴테(1749- 1832): “내가 그리지 못한 것 은 나는 보지 못한다.”
아서 케슬러(1905-1983): “창 조성은 교사와 학생이 한 개 인 안에 존재할 때 일어나는 학습과정이다.”
빛보다 빠른 중성미자?
2011년 9월 23일 유럽입자물 리연구소(CERN)의 OPERA 프 로젝트의 연구 결과 발표: “물 리학이 산산조각났다.”, “측정 장치의 오류다.”, “논리적으로 말이 되지 않는다.” 등의 반 응. >> 일부 비판을 수용하여 2차 실험 수행 >> 동일 결론.
2011년 10월 30일: 일반 상대 성 이론의 실험적 검증? >> 증 거와 합의로 크는 과학!
이탈리아 그란사소 연구소의 ICARUS 공동연구진의 발표.
미국 페르미 연구소의 MINOS 프로젝트에서 2012년 5월 실 험 오류 최종 결론
