[ Thomas S. Kuhn (1996), The Structure of Scientific Revolutions (3rd ed.), University of Chicago Press, pp. 77-91.
토머스 S. 쿤, 「8장. 위기에 대한 반응」, 『과학혁명의 구조』, 김명자・홍성욱 옮김 (까치, 2013), 164-183쪽. ]
■ 위기에 대한 과학자들의 대응 [pp. 77-79, 164-67쪽]
- 위기가 새로운 이론의 출현의 필수적인 선행조건이라고 가정하자.
- 과학자들은 위기의 존재에 어떻게 대응하는가?
- 과학자들은 다른 대안을 고려하기 시작하더라도 패러다임을 바로 포기하지 않음.
• 변칙현상(anomalies)을 반례로 간주하지 않음.
- 이유(1): 일단 어떤 과학 이론이 패러다임의 지위를 획득하면, 대안적 후보가 그 자리를 차지할 수 있는 경우에만 그 이론이 타당하지 않다고 선언됨.
• 어떤 패러다임을 거부하는 결정은 다른 패러다임을 수용하는 결정임.
• 그러한 판단은 패러다임과 자연의 비교와 패러다임끼리의 비교를 모두 포함함.
- 이유(2): 변칙을 마주하면, 드러난 모순을 제거하기 위해 이론에 대한 수많은 명료화와 임시방편적(ad hoc) 수정을 고안함.
• 반례들이 사소한 자극 이상의 역할을 한다면, 그것은 문제의 근원이 안 되는 범위 내에서 새롭고 다른 분석이 출현하도록 돕기 때문임.
• 반례들은 단순한 사실이 아니라 항진명제(tautologies)처럼 보일 것임.
• 예(1): 운동 제2법칙이 뉴튼 이론을 신봉하는 사람들에게는 관찰로 논박될 수 없는 논리적 진술로 보이더라도, 이를 얻기 위해 여러 세기 동안 사실적・이론적 연구가 필요했음.
• 예(2): 일정 성분비의 법칙(law of fixed proportion)은 돌턴의 연구 이후 어떤 실험 연구에 의해서도 교란될 수 없는 것이 됨.
- 반증 사례 그 자체로 이끌어낼 수 있는 유일한 형태의 패러다임 폐기는 과학을 포기하고 다른 직업을 택하는 것.
- 일단 자연을 보는 최초의 패러다임이 발견되면, 패러다임 없는 연구 같은 것은 없게 됨.
• 대안 없는 패러다임의 포기는 과학 자체를 포기하는 것임.
• 그러한 과학자는 “자기 연장을 탓하는 목수”로 동료들에게 보일 것임.
[pp. 79-80, 167-168쪽]
- 반례 없는 연구가 없다면, 정상 과학과 위기 상태의 과학을 구별하는 것은 무엇인가?
- 정상 과학은 반례에 직면함. 패러다임은 모든 문제를 완전히 풀지 못해서 존재함.
• (기하 광학 등) 문제를 완전히 해결한 것으로 보인 분야는 연구 문제 산출을 중단하고 공학적 계산을 위한 도구가 됨.
- 정상 과학에서 퍼즐로 보는 모든 문제는 다른 관점에서 보면 반례이자 위기의 근원
• 예(1): 코페르니쿠스는 프톨레마이오스의 계승자들이 퍼즐로 본 것을 반례로 봄.
• 예(2): 라부아지에는 프리스틀리가 플로지스톤 이론의 명료화에 성공한 퍼즐이라고 생각한 것을 반례로 봄.
• 예(3): 아인슈타인은 로렌츠, 피츨제럴드 등이 뉴튼 이론과 맥스웰 이론을 명료화한 퍼즐이라고 생각한 것을 반례로 봄.
- 위기의 존재도 그 자체로는 퍼즐을 반례로 바꾸지 않음.
• 여기에는 분명한 경계선이 없음.
• 패러다임의 버전들이 늘어나면서, 위기는 퍼즐 풀이의 규칙을 새로운 패러다임 출현을 허용하는 방식으로 완화함.
- 쿤은 두 가지 대안만 있다고 함. 어떤 과학 이론도 반례에 직면하지 않거나, 모든 과학 이론이 항상 반례에 직면하거나.
[pp. 80-81, 168-169쪽]
- 왜 과학에서 진술과 사실이 직면하여 참과 거짓이 명확하게 결정되는 것처럼 보이는가?
- 이유(1): 정상 과학은 이론과 사실을 더 가깝게 일치시키려고 끊임없이 노력하며 또한 노력해야만 하는데, 그러한 활동은 시험 또는 입증이나 반증을 위한 연구로 보임.
• 그러나 그러한 활동은 퍼즐을 풀기 위한 것.
• 풀이 실패는 과학자의 책임일 뿐 이론의 책임은 아님.
- 이유(2): 이론과 응용 사례에 관한 언급을 얽는 과학 교육 방식은, 대부분 다른 근원으로부터 도출된 입증 이론(confirmation-theory)을 강화하는 데 도움을 줌.
• 과학 교과서를 읽는 사람은 응용 사례를 이론에 대한 증거(이론을 믿어야 할 이유)로 쉽게 받아들임.
• 그러나 과학도들이 이론을 받아들이는 것은 증거 때문이 아니라 교사와 교과서의 권위임. 그들에게 무슨 대안이 있겠는가?
• 교과서에 있는 응용사례는 증거가 아니라 패러다임 학습의 일부로 실린 것.
[pp. 81-82, 169-171쪽]
- 이론의 다른 응용 사례에서 나타난 것보다 설명할 수 없을 정도로 큰 불일치가 있더라도 반드시 과학자들이 심각한 반응을 보이는 것은 아님.
• 불일치는 항상 있음.
• 가장 완강한 불일치도 결국 정상 연구의 실행에 순응함.
- 해당 분야의 다른 영역에 풀어야 할 문제들이 많다면, 아주 종종 과학자들은 문제가 해결될 때까지 기꺼이 기다림.
• 예) 달이 지구에 가장 가까워지는 근지점의 운동 예측치
• 뉴튼의 계산 이후 60년 간, 근지점의 운동 예측치는 관측치의 절반밖에 안 됨.
• 확연한 오차를 해결하지 못하자, 뉴튼의 역제곱 법칙에 대한 수정이 제안되었으나, 어느 누구도 그러한 제안을 심각하게 여기지 않음.
• 1750년 클레로는 수학이 잘못 응용되었고 뉴튼 이론이 여전히 성립함을 증명함.
- 사소한 실수도 있을 법하지 않은 경우에도, 계속 인지된 변칙현상이 반드시 위기를 초래하는 것은 아님.
• 예) 소리의 속도와 수성의 운동에 대한 예측 결과와 관측 결과의 불일치가 오랫동안 인식되었지만 뉴튼 이론에 대한 심각한 회의를 품는 사람은 없었음.
• 소리 속도에 대한 불일치는 전혀 다른 목적으로 시행된 열에 관한 실험들에 의해 예기치 않게 해결됨.
• 수성의 운동에 대한 불일치는 위기를 만들지 않다가, 위기 이후 일반 상대성 이론의 출현과 함께 사라짐.
[p. 82, 171-172쪽]
- 패러다임과 자연의 부합에는 항상 어려움이 있고, 그 중 대부분은 에견되지 못했을 과정들에 의해 바로잡힘.
- 특정한 변칙현상을 집중적으로 탐구할 만한 가치가 있는 것으로 만드는 것은 무엇인가?
- 이 질문에 대한 완벽한 일반성을 가지는 해답은 없는 것으로 보임.
- 경우(1): 변칙현상이 패러다임의 명시적이고 근본적인 일반화를 건드리는 경우
• 예) 맥스웰 이론을 수용한 사람들에게 에테르 끌림의 문제
- 경우(2): 명백한 근본적 중요성이 없는 변칙현상이더라도 실용적으로 가치 있는 적용을 어렵게 만드는 경우
• 예) 코페르니쿠스 혁명에서 기존의 달력 제작이나 점성술 등이 방해받은 경우
- 경우(3): 정상 과학이 발전하면서 성가실 뿐인 변칙현상이 위기의 근원으로 변환되는 경우
• 예) 18세기 화학에서, 무게 관계의 문제는 기체화학 기술의 출현 이후 전혀 다른 성격을 띠게 됨.
- 경우(4): 기타 등등 여러 요소의 복합
• 예) 코페르니쿠스를 가로막았던 위기의 원천 중 하나는 지구중심 체계의 불일치를 줄이느라고 오랫동안 했던 헛수고
[pp. 82-84, 172-174쪽]
- 어떠한 이유로 어떠한 변칙현상이 정상 과학의 다른 퍼즐 이상의 것으로 보이면, 위기(crisis)나 비-정상 과학(extraordinary science)로의 이행이 시작됨.
• 변칙현상이 점점 널리 수용되고, 그 분야의 가장 탁월한 사람들의 관심을 받게 됨.
• 변칙현상이 잘 안 풀리면 그 분야의 가장 주요 문제로 인식하게 됨.
- 그들에게 그 분야는 이전과 다른 것으로 보이게 됨.
• 부분적으로 이는 과학적 탐구의 새로운 고정점의 결과임.
• 변화의 더 중요한 원천은, 그 문제에 주의를 집중하여 가능해진 수많은 부분들 풀이들이 매우 다른 성격을 가진다는 것.
- 여러 방식으로 패러다임의 명료화가 진행됨.
• 끈질기게 안 풀리는 문제에 대한 공격은 초기에는 매우 엄밀하게 패러다임 규칙을 따르지만, 문제가 계속 안 풀리면 문제에 대한 공격은 패러다임의 사소한 명료화나 사소하지 않은 명료화를 포함하게 됨.
• 문제 각각은 부분적으로는 성공하겠지만, 그 집단이 패러다임으로 수용할 만큼 만족스러운 것은 없을 것.
- 여러 갈래의 명료화를 거치면서 정상 과학의 규칙들은 점차 모호해짐.
- 그 때까지 패러다임이 존재하기는 하지만, 연구자 중 패러다임에 대하여 전적으로 합의하는 사람은 극소수로 드러남.
• 이미 풀린 문제들의 표준 풀이도 의문의 대상이 됨.
- 심각한 경우에는 관련된 과학자들이 이런 상황을 인식하기도 함.
• 예) 코페르니쿠스, 아인슈타인, 파울리 등
[p. 84, 174-175쪽]
- 붕괴를 명시적으로 인지하는 것은 매우 드물지만, 위기의 영향은 그와 다름.
- 위기의 영향은 두 가지만이 보편적임.
- 영향(1): 하나의 패러다임이 모호해지고 정상 과학의 규칙이 느슨해지기 시작함.
• 위기 동안의 연구는 전-패러다임 시절의 연구와 매우 유사해짐.
- 영향(2): 모든 위기는 세 가지 방식 중 하나로 종결됨.
• (i) 정상 과학이 위기를 발생시킨 문제를 궁극적으로 해결함.
• (ii) 아무런 해답이 나오지 않음.
• (iii) 새로운 패러다임 후보가 출현하고 그것의 수용을 두고 투쟁이 전개됨.
[pp. 84-85, 175-176
- 위기에 처한 패러다임에서 새로운 패러다임으로 이행하는 것은 옛 패러다임의 명료화 등 누적적 과정과는 거리가 멀 것임.
- 새로운 기반에 근거하여 그 분야를 재건하는 것.
• 패러다임의 많은 방법과 응용, 가장 기본적인 이론적 일반화도 변함.
• 이행 시기에는 옛 패러다임과 새 패러다임이 풀 수 있는 문제들이 크게 중복되겠지만 완전히 중복되지는 않음.
• 결정적인 차이는 풀이 양식의 차이
• 이행이 완결되면, 그 분야는 그 영역에 대한 견해, 방법, 목적을 바꾸게 됨.
- 패러다임 변화에 의한 과학의 재구성은 시각적 게슈탈트(visual gestalt)에서의 변화와 비슷함.
• 예) 새-영양 그림에서의 전환
- 물론, 이러한 비유를 오해하면 안 됨.
• 과학자들은 어떤 대상을 다른 무엇으로 보지 않으며 그냥 그것을 볼 뿐임.
• 보는 방식을 놓고 쉽게 앞뒤로 오락가락하는 자유를 누리지 못함.
위기 시에 나타나는 연구의 특징(1) [pp. 85-87, 176-179
- 새로운 패러다임의 출현
- 위기 인식과 그 해결책이 무의식적으로 연결되어 있는 경우 그것은 위기 초반에도 출현할 수 있지만, 상당한 시간을 두고 나타날 수도 있음.
- 그 사이에 과학자들은 변칙을 분리시켜, 도대체 무엇이 문제인지를 명확히 드러내는 활동을 하거나, 가이드가 없는 상태에서 다양한 잠정적인 대안을 시도함
예) 케플러
위기 시에 나타나는 연구의 특징(2) [pp. 87-88, 179-180
- 철학적 분석으로의 전향
- 규칙에 대한 비판적 재검토. 새로운 규칙 탐색. 위기의 뿌리를 명징하게 분리해내기 위한 사고 실험 시도.
위기 시에 나타나는 연구의 특징(3) [pp. 88-90, 180-182
- 새로운 발견들의 양산
- 집중된 연구의 우연한 결과
예) 반사에 의한 편광
- 잠정적 가설의 새로운 예측
예) 프레넬의 점
- 흔했지만 무시되었던 관찰이 중요한 발견으로 재인식
예) 긁힌 자국의 색깔, 광전효과
- 새로운 패러다임의 주창자는 주로 젊거나 그 분야의 초심자
유의할 점 [pp. 90-91, 183
- 비상 과학(extraordinary science)은 혁명만을 뜻하지 않음. 정상 과학이냐 비상 과학이냐는 그것의 결과와 상관없이, 그 시기의 연구 성격에 의존함.
- 변칙이나 위기에 직면하는 경우, 과학자들은 현존 패러다임에 대해서 이전과는 다른 태도를 취하게 되며, 그들 연구의 성격도 그에 따라서 바뀌게 됨.
예) 경쟁적인 명료화의 남발, 무엇이든 해보려는 의지, 명백한 불만의 표현, 철학에의 의존과 기본 요소에 관한 논쟁, 이 모든 것들은 정상 연구로부터 비상 연구로 옮아가는 증세들이다.
(2022.08.09.)
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