수업시 과학과 과학기술의 목적이나 핵심은 다르다.

과학:사물에 대한 이해(진리 탐구와 관련이 있다)

기술:도구적(문제해결과 관련이 있다)

과학은 인식이고 기술은 능력인데, 기술이 과학을 바탕으로 하지 않는 것도 있다. 이런 비과학적 기술의 예로 ‘한국의 도자기 기술’을 들 수 있다.

과학 수업시 초점:인식론(객관적인가? 얼마나 믿을 수 있는가?)

기술 수업시 초점:1)기술 전반(기술을 끊임없이 개발 시키는 것이 타당한가?)

2)개별 기술에 대한 수업 (가령 ‘로봇 기술’이라는 구체적 기술 하나를 두고 수업을 한다면 이것이 우리 삶에 미치는 영향에 관해 긍정과 부정을 이야 기하고 이것을 대하는 우리의 태도에 관해 말 할 수 있을 것이다)

과학은 광의적 과학과 협의적 과학으로 나뉠 수 있는데, 우리가 고등학교 때까지 배운 과학은 자연 과학으로 협의적 과학에 속한다. 이런 자연과학적인 방법론을 사회과학 쪽에 접목시킨 것이 사회 과학, 인문 과학 쪽에 접목시킨 것이 인문 과학으로 이것들은 광의적 과학으로 볼 수 있다.

역사적으로 예전 모든 학문은 철학적이었다. 그래서 토론·논쟁을 통해서 이루어졌다. 이런 상황들이 시간이 흘러 자연 실험을 통해 경험적이 되었다. 자연과학적 실험을 통해 나온 결과는 명확하다고 말 할 수 있고 그래서 사회과학, 인문 과학들도 자연과학적 실험을 따라하게 되었다. 이런 현상들은 현대사회에서 철학의 영역이 좁아지는 결과가 되었다. 그러나 윤리학은(존재론, 인식론) 철학영역에 존재한다.

고전적 과학:뉴턴에서 끝(19세기까지)

현대적 과학:아인슈타인에서 시작해서 현재까지

‘과학적 방법론’

관찰->의문(예:슈퍼문->왜 달이 커지는가?)->가설->실험설계(틀린경우는 가설로 되돌아감. 이것을 ‘시행착오’라 한다)->이론->법칙(이론이 yes일 때 다른 이론과 어울려 졌을 때 ‘법칙’이 된다)

법칙:가령 어떤 사람이 초능력 이론을 만들어도 다른 물리학 이론과 맞아 떨어져야 ‘법칙’으로 될 수 있다. 예를 들어 한의학에서 ‘기’라는 개념이 이론은 가능하지만 서구에서는 불가능하기 때문에 이론으로만 가능하지만 현재는‘기’도 어느정도 인정이 되고 있다. 그 이유는 수치가 가능한 기계를 사용하기 때문이다.

이후에 생기는 문제점:19세기까지 ‘과학적 방법론’이 올바른 것이라고 절대적으로 생각했으나 20세기가 되면서 ‘과학적 방법론’을 사용해도 틀릴 수 있다라고 생각했다. 그 이유는 연구자의 주관적 개입이 연구자의 관심 부분과 관찰 부분으로 연결될 수 있고 가설과 평가 부분에서도 주관적 개입이 들어갈 수 있기 때문이다.

대표적 사례:영장류->원숭이(의문:왜 영장류인가?)초점은 권력 관계 중심, 위계 질서이다. 즉 이것들은 남성들의 세계관에 어울리는 남성들의 시선이 담겨져 있다. 후에 여성들이 원숭이를 관찰하면서 전혀 다른 성과들이 나왔다.

20세기에 들어서면서 과학적 방법론(고전적 과학)의 한계를 느끼게 된다.

뉴턴이 찾아낸 것은 ‘만유 인력의 법칙’(f=ma)이다. 과학은 연구를 바탕으로 후속 연구가 이루어지는데 점차 이것은 세분화되어 새로운 과학이 생기면서 인간이 볼 수 있는 세상이 넓어지면서 이전 과학의 모순들이 보여지기 시작한다.

20세기는 뉴턴 과학을 바탕으로 ‘천문학’과 ‘천체 망원경’이 발달해서 멀리 있는 별까지 연구할 수 있게 된다.

19세기 말에서 20세기의 의문은 ‘왜 뉴턴의 법칙대로 별이 안 움직이는 걸까?’이다. 그 이유에 관해 현상금을 걸게 되었고 이 현상금을 탄 사람이 아인슈타인이다. 아인슈타인은 ‘상대성 이론’으로 이 현상을 설명한다.

아인슈타인의 설명은 빛이 움직이는데 시간이 걸린다. 내가 10시에 별을 보면 10시 위치에 있어야 하는 장소에 별이 없는 이유는 빛이 움직이는데 시간이 걸리기 때문에 9시 50분 정도에 위치한다. 뉴턴의 법칙은 모든 이의 시간이 동일하다는 전제가 있었다. 그 이유는 ‘신의 은총’에 따라 절대적 시간이 모든 이에게 같았기 때문이다.

뉴턴시기 까지는 ‘시간’에 대한 고민이 없었으나 ‘시간’에 대한 고민이 생긴다.

‘시간’->빛의 속도의 상대적, 빛보다 얼마나 느리냐?, 빛의 속도에 대응해서 ‘시간’ 그래서 멈춰있을 때 가장 빠르다.

‘상대성 이론’에 의해서는 빛의 움직임 속도에 우리는 얼마나 느린가?

빛의 속도->시간이 멈춘다. 영화 『혹성 탈출』->(‘냉전 시대’암시하는 영화)

빛보다 빨리 달리면 이론적으로는 ‘과거’로 갈 수 있는 건 아닐까?라는 의문에 아인슈타인은 ‘빛’보다 빠른 물질은 없다고 한다. 대표적 이야기로 ‘타임머신 패러독스’, 우리는 ‘인과율’에 의해 사물을 인식하기에 원인이 있으면 결과가 있기 마련이다. 타임머신을 사용하면 ‘인과율’이 무너진다. 그 이유는 결과는 있는데 원인이 없기 때문이다.

‘타임머신 패러독스’->인과율의 문제, 우주의 복원력, 다른 차원

‘시간이 상대적’이라는 것이 현재 실험으로 확인이 되었는데 아인슈타인 시대에는 이론만 가능했다->‘사고 실험’ ‘60년대 70년대’ 아인슈타인 이론을 가지고 ‘원자시계’를 실은 콩코드 비행으로 지구를 돌게 했는데 격차가 생김을 발견하고 아인슈타인의 ‘상대성 이론’이 맞음을 확인했다.

현대 과학 이론과 현대 과학, 실생활은 거리가 있다. 현재 우리의 과학은 뉴턴 시대에 머물러 있다.

E=mc²:원자폭탄을 만들 때 ‘우라늄’을 사용한다. 핵분열시 이 공식이 사용된다.

‘북한 핵 무기 관련 이야기’

우리 사회에서 ‘94년 북핵 위기’가 있었다. 북한과 미국은 ‘제네바 합의’를 했으나 미국은 약속을 이행하지 않았고 북한은 핵을 계속 만들고 있었다. 시간이 지나 북한의 원자폭탄은 소형화 되고 미사일은 개발된다. 그래서 북한은 2000년 초반에 공개적인 핵실험을 하고 미사일을 발사한다.

현대 과학 이론

‘상대성 이론’:시작 ‘천체’에서 빛의 정체 논의(입자설, 파동설)

입자설:빛은 작은 알갱이이다.

파동설:빛이 물결이다. 실험을 하면 입자설, 파동설 모두 맞는 이야기이다.

‘불확적성의 원리’

현대과학의 특징 : 확률을 인정한다.

전자를 연구하던 사람들이 원자를 더 쪼갠 ‘양자’, 양자의 관계 연구를 한다 ‘양자 역할’

‘양자 역할’은 많은 사람이 연구를 하게 되는데 그 이유는 과학의 발달로 혼자 연구를 한다는 것은 어렵기 때문이다.

‘양자 역할’에서 나온 개념이 ‘불확정성의 원리’=>우리는 정확히 알 수 없다. 측정자의 행위가 측정 대상에 영향을 끼친다.(온도를 재기 위해 온도계를 넣는 순간 온도계가 변한다. 즉 측정하면서 상호작용이 일어난다.)

이전까지 우리가 알 수 없는 것은 과학의 발전이 이루어지지 않아서라고 생각하는 것이다. 하지만 ‘불확정성의 원리’는 과학이 발전해도 우리가 알 수 없는 것이 있다. 아인슈타인은 이 이론에 관해 “신은 세상을 대충 안 만들었음”이라고 주장하면서 반대했다. ‘불확정성 원리’와 ‘양자 역할’과의 싸움이 20년간 계속되다가 아인슈타인이 사과한다.

권하고 싶은 글:아인슈타인이 왜 사회주의인가?

‘카우스 이론’

확률과 관련 되면서 ‘인과율’과 관련

『쥬라기 공원』->카오스 이론 설명

결론은 나지만 결론이 되기까지 원인들이 수없이 많다.

원인을 생각하지 않고 있는대로 조건을 모아서 통계를 만들어 통계에 따라 미래를 예측한다.

카오스 이론이 성립하는 조건은 통계가 많아야 한다. 이 이론의 장점은 치명적 실수는 하지 않지만 통계자료가 없는 경우 미래를 예측할 수 없다는 단점이 있다. 이것을 비즈니스에 응용하면 ‘빅데이터’, ‘프랙탈’

20세기 과학은 %로 과학의 성격 변화가 이루어졌다.

과학은 진리를 찾아내는 방법인데 유일한 방법이 아니라 여러 방법 중 하나의 방법이다. 다른 방법은 문학적 방법 등 다양한 방법이 있다. 다만 과학은 체계적이라 사회적 문제를 해결하는데 유용하다.

과학이 현상을 설명한다면 종교는 현상의 의미를 설명하기에 과학과 종교는 영역 자체가 다르다. 그러므로 과학과 종교를 동일시 할 수 없다.

‘과학혁명’

대비되는 이론은 ‘축적론’:지식이 계속 축적되서 내려온 것이고 연구방법은 변화하지 않는다. 과학적 방법은 하나다. 접근은 똑같이 했지만 예전에는 지식이 부족해서 과학이 쌓이지 않았지만 지금은 과학 지식이 쌓였다. 예)지동설 지식이 모여 천동설

‘과학혁명’:‘천동설’은 ‘천동설’일 뿐이다. 사고가 바뀌지 않는다. 사람이 바뀐다. 세대교차가 이루어질 뿐이다.

과학은 하나가 아니다. 과학은 다양한 형태가 있다. 과학적 방법론 역시 절대적이지 않고 다른 변수가 생긴다. 패러다임 전환.

사물을 설명하기 위한 방법을 끊임없이 발견하는 것이고 설명하지 못하는 부분도 많다.

다음 주는 기술 이야기와 텍스트 독해를 하고 ‘소유냐 존재냐’를 읽어오면 책 이야기 잠깐하겠다.