우리는 어릴 때부터 과학을 흔히 접한다. 가장 많은 케이스가 학교 교육과정 때문에 강제로 공부하는 경우일 것이다.
이런 경우 여타 다른 과목과 같게 과학을 왜 배우는지, 과학이 무엇인지 모르는 경우가 많다.
이번 글에서는 과학이란 무엇인지, 그리고 어떤 의미를 가지는지 생각해보고자 한다.
과거에는 일식을 매우 두려워했다. 그도 그럴것이 신의 은총이라 생각되는 태양이 이유 모르게 가려지는 것은 신의 심판이나 다름없었기 때문이다. 지금 생각해보면 무식하기 그지없지만, 당시에는 일식이 무서웠다. 아마 일식이 왜 생기는 것인지 모르기 때문일 것이다.
또한 인류는 아주 오래전부터 신들의 영역으로 치부되는 하늘에 대한 막연한 동경심이 있었다. 그리고 그들은 마치 새들처럼 하늘을 날고자 했다. 그리고 오늘날 인류는 정말 하늘을 날 수 있다. 단순한 욕망은 관련된 과학지식을 활용하여 실현될 수 있었다.
위 두 사례는 과학의 힘을 잘 보여준다. 자연을 논리적으로 설명하는 과학은 이해하기 어려운 현상에 대해 합리적인 설명을 제공하여 자연에 대한 이해의 폭을 넓혀주고, 나아가 자연의 법칙을 필요에 따라 이용하는 방법을 제시해준다.
여기서 중요한 것은 "합리적인 설명"이다. 과학에서 무언가를 설명하고자 하려면 반드시 합리적인 설명을 해야 한다.
이때 "합리적"이란, 논리적으로 완벽해야 하며, 문제상황을 잘 설명할 수 있으며, 때때로는 간결해야 한다. 설명이 합리적이기만 하다면 어떤 충격적인 이론도 받아들여질 수 있지만, 합리적이지 못한 설명은 아무리 당연해도 받아들여질 수 없다. 이에 관한 가장 대표적인 예가 아인슈타인의 상대성이론이다. 상대성이론은 기존 물리학에 정면으로 도전해서 운동을 해석하는 새로운 방법을 제시했다. 수백 년 동안 맞다고 인정된 이론을 흔들기는 힘들겠지만, 아인슈타인의 설명은 충분히 합리적이었고, 결국 운동의 해석 방법은 기존의 뉴턴을 따르는 고전역학과 아인슈타인을 따르는 현대 물리학으로 분리되었다.
오늘날 전세계의 과학자들로 이루어진 과학 커뮤니티는 서로의 설명이 충분히 과학적이고 합리적인지 서로서로 검토한다. 서로의 실험과 이론을 반박하기도 하고, 직접 실험을 재현해보며 실험이 객관적으로 진행되었는지 검토한다. 직접 논문을 발표하는 연구자 입장에서는 피곤한 과정이지만, 이 과정 덕분에 과학은 지금의 신뢰와 위상을 얻게 된 게 아닐까 생각한다.
다시 본래 주제로 돌아와 과학은 어떤 의미를 가질까?
수백년동안 수많은 사람들의 지식이 조금씩 쌓여 만들어진 거대한 지식의 집합체라는 의미를 가질 것이다. 과학 덕분에 우리는 수백 년의 지식을 빌려 삶을 더 윤택하게 할 수 있고, 꿈속에만 있던 것을 실현할 수도 있으며, 오랜 질문에 대한 답을 찾을 수도 있다.
이제 왜 과학을 배워야 하는지도 분명해진다. 사방이 과학으로 둘러싸인 세상에서 잘 살아가려면 최소한의 과학지식은 필수이다. 과학적인 지식과 사고방식을 가진 이들은 선풍기를 틀고 자면 죽는다거나, 물은 답을 알고 있다거나, 게임 뇌 이론 같은 비과학적이고, 논리성은 조금도 찾아볼 수 없는 지식에 합리적인 의심을 가지고, 나아가 과학적으로 말이 안 된다며 반박할 수 있다. 우리나라에서 이러한 "유사과학"이 잘 성행하는 것도 과학을 단순한 지식의 전달로 생각하는 교육시스템과, 단순히 시험만 끝나면 모두 잊어버릴 지식이라고 생각하는 학생의 조합이 만들어낸 과학교육의 실패라고 생각한다.
그리고 사회 전반적으로 과학에 대한 기초적인 이해가 있으면 과학 연구에 대한 국민적 이해가 깊어지고, 이는 과학 발전에 큰 도움이 될 것이다. 예를 들어 우주개발에 천문학적인 돈이 든다면서 "불꽃놀이"로 폄하하는 사람들은 우주개발이 가진 과학적 어려움과 그 어려움을 이겨내고 로켓을 쏠 능력을 갖추었을 때 얻게 될 이익을 합리적으로 분석하지 못한 것이다. 이들이 과학교육을 잘 받았더라면 실패를 인정하고, 과학자들을 격려할 수 있지 않았을까? 그리고 이는 곧 과학기술 발전에 큰 도움이 될 수 있지 않았을까? 나는 그렇게 생각한다.
이상의 말을 한마디로 정리해야 할 것 같다. 과학은 자연에 대한 발견들 중 수많은 검증과 반박을 통해 견고해진 지식들이 수백년동안 쌓여 만들어진 지식의 집합으로, 오늘날 우리의 삶을 더 윤택하게 하는 학문이다. 21세기 과학의 시대를 살고 있는 우리는 내가 사용하는 것에 대한 최소한의 과학적 지식과 잘못된 유사과학을 거르기 위한 감각, 그리고 궁극적으로 문제를 창의적으로 분석하고 해결하는 능력을 기르기 위해 과학을 배워야 한다.