당신의 지식은 세계관의 틀에서 한 발짝도 나아가지 못한다
우리는 지금의 과학을 ‘어디서부터 어디까지’ 믿어야 하는가?

21세기 과학은 인간이 예측 가능한 발전 속도를 아득히 뛰어넘었다. 하루가 다르게 과학적 믿음이 대체되고 사라진다. 이제 인간의 가치관도 예상을 뛰어넘는 상황 속에서 변화를 요구받을 가능성이 크다. 과학적 한계가 인간의 가치관에서 한계를 해체하는 시대가 왔다.

하지만 인류의 과거도 한계 해체의 연속이었다. 지금의 우리가 엉뚱하다고 믿었던 천동설이나 연금술도 당시에는 엄연히 당대 최고의 지식과 합리적 사고에 근거했다. 지금 우리가 믿는 지동설이나 과학적 사실도 먼 미래에는 또 다른 천동설로 치부될지 모른다.

이처럼 과학은 인간이 가진 지식과 사고를 통해 바라보는 세계를 바탕으로 발전하고 대체되고 사라진다. 즉, 우리를 둘러싼 세계에 대한 ‘믿음의 퍼즐’이 ‘세계관’을 형성하고 여기서 과학이 발전하는 것이다. 즉, 과학은 지식의 단순한 합이 아니다. 인간이 총체적으로 세계를 보는 관점의 합이다.

이 책은 이러한 과학의 생성과 변화를 ‘세계관’이라는 개념으로 서술한다. 냉철하고 절대적인 과학이 아닌, 인간의 탐구와 실수, 도전이 어우러진 과학의 역사를 읽고 나면, 우리는 ‘과학이 객관적이며 경험적 사실만을 다루는 학문’이라는 순진하고도 강력한 믿음이 깨지는 경험을 할 것이다. 그리고 다가올 미래를 받아들이는 데 한계가 없어질 것이다.

아리스토텔레스부터 뉴턴, 아인슈타인, 양자역학의 슈뢰딩거까지...
우리는 과학과 철학의 두 눈으로 세계를 바라봐야 한다!

저자가 이 책을 쓴 목적은 세 가지다. 먼저 과학사와 과학철학의 기본적인 쟁점을 소개하고, ‘아리스토텔레스 세계관(기원전 300년 무렵부터 1600년 무렵까지 서구 문화권에서 공유한 믿음 체계)’에서 ‘뉴턴 세계관(아리스토텔레스 세계관을 대체한 1600년대 초 세계관)’의 전환하는 과정을 탐구하는 것이다. 마지막으로 그 이후 등장한 상대성이론과 양자론, 진화론 등 최근의 과학 발전에 따른 세계관의 변천을 살피는 것이 마지막이다.

1부에서는 과학사와 과학철학을 다룰 때 제기되는 기본적인 쟁점을 소개한다. 세계관, 과학적 방법, 추론, 진리, 증거란 무엇을 뜻하는지 살펴보고 경험적 사실과 철학적?개념적 사실을 대비해서 그 의미를 명확히 설명한다. 아울러 반증 가능성, 도구주의와 실재론 등과 관련한 쟁점도 다룬다.

2부에서는 아리스토텔레스 세계관에서 뉴턴 세계관으로 전환한 과정을 탐구하며, 세계관이 변화하는 과정에서 철학적 쟁점이 어떤 역할을 했는지 설명한다. 그중에서도 특히 아리스토텔레스 세계관의 중심인 철학적/개념적 ‘사실’이 과학사와 과학철학에서 어떤 역할을 했는지를 중점적으로 살펴본다.

3부에서는 상대성이론과 양자론, 진화론 위주로 최근의 과학적 발견과 발전을 소개한다. 저자는 이러한 새로운 발견과 발전으로 현대인 대부분이 간직한 중요한 믿음(세계관)을 상당 부분 변경할 수밖에 없다는 점을 강조한다. 아리스토텔레스 세계관이 그랬듯이, 최근의 발견에 따라 우리가 오랫동안 명백한 경험적 사실로 인정해온 믿음 중 일부가 잘못된 ‘사실’로 밝혀지고 있다는 것이다.

미국 대학이 가장 많이 선택한 과학철학서,
개념 및 용어의 설명보다 상세한 사례가 돋보이는 교양과학서

《당신 지식의 한계, 세계관》은 미국 대학에서 가장 많이 추천되고 읽히는 과학철학 책으로, 복잡하고 전문적인 과학적 개념을 도표와 사례를 통해 쉽게 설명한다. 이러한 노력으로 전미도서관협회는 이 책을 우수 학술도서로 3회 선정하기도 했다.

진리와 사실, 실재의 본질을 둘러싼 논란이 점점 더 커지고 있는 지금, 이 책은 복잡한 과학적 개념을 설명하는 데 그치지 않고, ‘인간이 세상을 바라보는 관점’을 통해 과학을 비춘다. 이를 통해 인류의 과학적 탐구에서의 주제와 그 변화를 쉽게 이해할 수 있도록 한다.

그 예로 저자는 망원경을 비유로 들어 ‘인간이 세상과 과학을 바라보는 관점’에 의문을 던진다. 저자는 “우리가 망원경으로 보는 행성의 모습과 망원경 없이 상상해야만 했던 과거의 행성 모습은 아주 다르다”며 “하지만 우리는 얼마나 객관적인 데이터를 가지고 행성의 모습을 믿고 살아가는지”에 의문을 제기한다. 즉, 현재의 과학적 사실이란 이유로 그 사실을 관성적으로 믿으며, 보이는 세계를 재단하는 건 아닌지 우리에게 되묻는 셈이다. 아리스토텔레스부터 슈뢰딩거까지 과학적 사실의 생성과 반복은 관성적 믿음에 대한 의문과 논쟁이 있었기에 가능했다.

2,000년간 우리의 세계관을 발전시킨 수많은 과학자와 철학자들의 궤적을 따라가며 이 책을 읽다 보면 우리는 우리 이후의 ‘존재하지 않은 과학’을 받아들일 수 있는 세계관을 만들 수 있을 것이다. 과학을 공부하는 학생들뿐 아니라 과학사와 과학철학이 마냥 어렵게 느껴져 미처 손을 대지 못한 독자들에게 추천한다. 이 책을 통해 넓고 깊은 과학의 세계에 가볍게 발을 들여놓아보자.

과학은 지식의 단순 합이 아니라 세상을 보는 정합적 세계관이다. 이 책은 과학의 토대를 이루는 철학적 개념을 과학의 역사와 함께 생생히 서술한 놀라운 책이다. 과학사, 과학철학, 그리고 과학에 관심 있는 모든 이에게, ‘과학에 대한 과학’이 담긴 이 책을 권한다.
- 김범준 (성균관대 물리학과 교수, 물리학자, 《세상물정의 물리학》 저자) 

이 책은 20년 넘게 강단에 선 내가 보기에 가장 이해하기 쉽고 가르치기 쉬운 과학사와 과학철학 입문서이다. 저자는 아주 오랫동안 학생들을 가르친 경험을 바탕으로 대단히 명쾌한 설명과 논의를 제시한다. 저자는 특히 과학사와 과학철학을 처음 접하는 사람이나 학생들이 이해하기 쉽도록 복잡한 개념과 발전 과정을 간단하고 설득력 있게 정리했다.
- 찰스 에스 (드루어리대학교) 
 
이 책은 학생들이 접근하기 쉽도록 과학 전통과 과학 전통의 전복이라는 주제를 중심으로 정리된 훌륭한 입문서이다. 이 책을 통해 학생들은 과학철학의 대상이 뉴턴 과학과 아인슈타인 과학, 코페르니쿠스 과학, 아리스토텔레스 과학 같은 실재적인 과학이지, 철학의 도구로 과학을 굴복시키려고 철학자들이 변질시켜 날조한 대리 과학이 아님을 깨닫게 될 것이다.
- 로라 루이치 (피츠버그대학교) 

세계관이 무엇이며, 세계관을 구성하는 요소는 무엇인가라는 관점에서 과학사와 과학철학을 쉽고 자세히 설명하고, 새로운 각도에서 조망한 입문서다. 대단히 정확한 과학 지식에 철학 지식까지 담고 있는 이 책을 강력히 추천한다.
- 사이언티픽 앤 메디컬 네트워크 

 

추천사
서문: 미래의 세계가 보이는 ‘과학의 렌즈’를 위하여

1부: 세계관의 탄생 과학사와 과학철학의 충돌점들
1. 세계관이란?
2. ‘진리’를 대하는 시선
3. 경험적 사실과 철학적/개념적 사실
4. 확증/반확증 증거, 확증/반확증 추론
5. 콰인-뒤앙 명제와 과학적 방법
6. 철학적 간주곡 귀납법의 문제와 수수께끼
7. 반증 가능성: ‘틀릴 수 있음’ 인정하기
8. 과학 이론을 대하는 두 가지 태도: 도구주의와 실재론

2부: 아리스토텔레스 세계관에서 뉴턴 세계관으로
9. 아리스토텔레스 세계관 속 우주
10. 우주 중심에 정지한 둥근 지구?
11. 천체에 대한 경험적 사실
12. 천체에 대한 철학적/개념적 사실
13. 프톨레마이오스 체계
14. 코페르니쿠스 체계
15. 티코 체계
16. 케플러 체계
17. 갈릴레이와 망원경의 증거
18. 아리스토텔레스 세계관이 직면한 문제
19. 과학 발전과 철학적/개념적 변화의 연관성
20. 새로운 과학 그리고 뉴턴 세계관
21. 철학적 간주곡: 과학 법칙은 무엇인가?
22. 뉴턴 세계관의 발전

3부: 21세기 세계관의 퍼즐 조각들
23. 특수상대성이론 이해하기: 상대성원리와 광속 불변의 원리
24. 일반상대성이론 이해하기: 일반 공변성 원리와 등가원리
25. 철학적 간주곡: (일부) 과학 이론들은 공약 불가능한가?
26. 양자론 입문하기: 경험적 사실과 양자론 수학
27. 양자론 해석 그리고 측정의 문제
28. 양자론과 국소성: EPR, 벨의 정리, 아스페 실험
29. 진화론 이해하기 ①: 진화의 발견과 통찰의 여정
30. 진화론 이해하기 ②: 종교, 도덕과 윤리, 경험적 연구에 미친 영향
31. 결론: 예측 불가능한 세계와 마주하기

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