분야
hwpIntroduction : A Role for History
2. 정상과학에의 길
The Route to Normal Science
3. 정상과학의 성격
The Nature of Normal Science
4. 수수께기 풀이로서의 정상과학
Normal Science as Puzzle-solving
5. 패러다임의 우선성
The Priority of Paradigms
6. 이상(異常) 현상과 과학적 발견의 출현
Anomaly and the Emergence of Scientific Discoveries
7. 위기, 그리고 과학 이론의 출현
Crisis and the Emergence of Scientific Theories
8. 위기에 대한 반응
The Response to Crisis
9. 과학혁명의 성격과 필연성
The Nature and Necessity of Scientific Revolutions
10. 세계관의 변화로서의 혁명
Revolutions as Changes of World View
11. 혁명의 비가시성
The invisibility of Revolutions
12. 혁명의 해결
The Resolution of Revolutions
13. 혁명을 통한 진보
Progress through Revolutions
후기 - 1969
만약 역사가 일화(逸話) 또는 연대기(年代記) 이상의 것들로 채워진 보고(寶庫)라고 간주된다면, 역사는 우리에게 지금 주어져 있는 과학의 이미지에 대한 결정적인 변형을 일으킬 수 있을 것이다. 그런 이미지는 심지어 과학자들 자신에 의해서도 예전에는 고전에 기록된 대로, 그리고 보다 최근에는 과학의 새로운 시대마다 그 훈련을 쌓도록 익히는 교과서들에 기록된 대로, 주로 완결된 과학적 업적들의 연구로부터 형성되어 왔다. 그러나 이러한 저작들의 목적은 필연적으로 설득조인데다 교육용이다. 그런 것들로부터 얻어진 과학의 개념이란 마치 어느 국가의 문화의 이미지를 관광 안내책자나 어학교본에서 끌어낸 격이나 다를 바 없이 실제 활동과는 잘 맞지 않는다. 이 에세이는 근본적으로 우리가 그런 책에 의해서 오도되어 왔다는 것을 밝히려고 한다. 이 글이 겨냥하는 것은 연구 활동 자체의 사적(史的)인 기록으로부터 드러날 수 있는 전혀 새로운 과학의 개념을 그리는 것이다.
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거의 빠짐없이 이런 책들에는 과학적 방법들이 단순히 교과서 데이터를 모으는 데 쓰인 손재주의 기법에 의해 예시되는 것들처럼 쓰여져 있으며, 아울러 그들 데이터를 교과서의 이론적 일반화에 연관시키는 경우에 적용된 논리적 조작을 가리켜 과학적 방법인 것처럼 설명한다.
……
만일 과학이 요즈음의 교재에 실린 사실, 이론, 그리고 방법의 집합이라면, 과학자는 성공적이든 아니든 간에 그 특정한 집합에 한두 가지 요소를 보태기 위해서 온갖 애를 쓰는 사람이 된다. 과학의 발전은, 과학 기술과 지식을 이루면서 날로 쌓여 가는 자료 더미에, 하나씩 또는 여럿이 이들 항목이 덧붙여지면서 뿔뿔이 진행되는 과정이 된다. 그리고 과학사는 이들 전승되는 증대와 그것들의 축적을 훼방해 온 장애의 연대사를 기록하는 분야가 된다. 그렇게 되면, 과학의 발전에 대해서 과학사가(科學史家)는 두 가지 주요한 임무를 띠게 된다. 그는, 한편으로는 언제 누구에 의해서 당대의 과학적 사실, 법칙, 그리고 이론이 발견되었거나 창안되었는가를 일일이 결정해야 한다. 다른 한편으로는 현대의 과학 교과서 구성 내용의 보다 빠른 축적을 방해해 온 오류, 신화, 그리고 미신의 퇴적 더미를 찾아내고 설명해야 한다.
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시대에 뒤지는 이러한 믿음을 신화라 부르기로 한다면, 신화는 현재에도 과학적 지식에 이르는 동일 유형의 방법에 의해 형성될 수 있고, 동일 유형의 이치에 의해 생산될 수 있다. 다른 한편으로는 그런 것을 과학이라 부르기로 한다면, 과학은 현재 우리가 가진 것들과는 상당히 부합되지 않는 믿음의 무리를 포함한 것이 된다. 이러한 양자택일이 주어지면, 사가(史家)는 후자를 택해야 한다. 시대에 뒤진 이론들이 폐기되어 버렸다는 이유로 해서 원칙적으로 비과학적은 아니다. 그러나 이 선택은 과학의 발전을 증대의 축적 과정이라고 보기가 어렵게 만든다.
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보다 옛 과학이 현재의 우리에게 베푼 영속적 기여를 따지기보다는, 사가들은 바로 그 당대에서의 그 과학의 사적(史的)인 온전성을 드러내려고 애쓴다. 예를 들면 과학의 관점과 갈릴레오의 관점과의 관계를 묻는 것이 아니라 그의 견해와 그의 그룹, 즉 그의 스승들, 동시대 학자들, 그리고 과학 분야에 종사하는 직계 제자들의 견해 사이의 관계를 묻는 것이다.
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과학은 아마 과거의 역사 서술의 전통을 따르는 편찬자들에 의해 논의된 것과 같은 활동은 아닌 것으로 보인다. 묵시적으로는 적어도 이런 사적 고찰은 과학의 새로운 이미지에 대한 가능성을 시사한다. 이 에세이는 새로운 과학사 서술(historiography in science)이 시사하는 암시를 명백하게 밝혀냄으로써 그 이미지의 윤곽을 잡고자 쓰여진 것이다.
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정상과학은 대부분의 과학자들이 필연적으로 그들의 시간을 거의 모두 바치는 활동인데, 이것은 세계가 무엇인가를 과학자 사회가 알고 있다는 가정에 입각한 것이다. 과학 활동에 있어서 성공의 대부분은, 필요하다면 상당한 대가를 치르고서라도 그 사회가 그 가정을 기꺼이 옹호하려는 의지로부터 나온다. 예컨대 정상과학은 근본적인 새로움(novelty)을 흔히 억제하게 되는데, 그 까닭은 그러한 새로움이 정상과학의 기본 공약들을 전복시키기 마련이기 때문이다. 그럼에도 불구하고 그들 공약들이 임의성의 요소를 지탱하는 한, 정상과학의 바로 그 성격은 새로운 것이 아주 오랫동안 억제되지 않을 것임을 보장한다. 때로는 정상적 문제, 즉 기존의 규칙과 과정에 의해 풀려야 하는 문제가 그것을 거뜬히 풀 수 있는 가장 유능한 학자들의 되풀이되는 공격에도 풀리지 않는다. 또 어떤 경우에서는 정상 연구의 목적으로 고안되고 구성된 어느 도구가 예상한 방식대로 들어 주질 않아서, 아무리 애를 써도 전문적 예측과는 들어맞지 않는 이상(anomaly)을 나타내게 된다. 이렇듯이 그리고 그 밖의 다른 방식으로 정상과학은 거듭 되풀이해서 길을 잃게 된다. 또한 그렇게 될 때―다시 말해서 전문 분야가 과학 활동의 기존 전통을 파괴하는 이상 현상들을 더 이상 회피할 수 없을 때―드디어 전문 분야를, 과학의 수행을 위한 새로운 기초인 새로운 공약으로 이끄는 비상적 탐구가 시작되는 것이다. 전문 분야의 공약의 변동이 일어나는 비상한(extraordinary) 에피소드들이 바로 이 에세이에서 과학혁명(scientific revolutions)이라 부르는 사건들이다.
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적어도 물리과학(physical science)의 역사에서는 다른 어느 에피소드보다 더 명료하게 이들 사례는 과학혁명들이 대체 무엇인가를 드러낸다. 이것들은 각기 그 과학자 사회로 하여금 그것과는 양립되지 않는 다른 이론을 택하여 높이 기리던 하나의 과학 이론을 거부하도록 만들었다.
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맥스웰의 방정식(Maxwell's equation)은, 그것들에 의해 영향을 받은 훨씬 작은 전문가 그룹에 대해, 아인슈타인의 방정식 못지 않게 혁명적이었으며, 따라서 그것은 저항을 받았던 것이다. 다른 새로운 이론의 창안도 규칙적이고 당연하게 그 영역이 영향을 받게 되는 특수 분야의 전문가들로부터 위와 같은 반응을 유발시킨다. 이런 사람들에게 있어 새로운 이론은 정상과학의 기존 활동을 다스리던 규칙에서 변화가 일어남을 의미한다. 그러므로 불가피하게 그것은 이미 성공적으로 완결되었던 과학 업적의 많은 부분에 영향을 미치게 된다. 이것이 새로운 이론은 그 적용 범위가 얼마나 전문적이든 간에 이미 알려진 것에의 단순한 축적적 보완인 경우가 드물거나 또는 전혀 그렇지 않은 이유이다. 새로운 이론의 동화는 기존 이론의 재구축과 기존 사실의 재평가를 요구하는데, 이는 한 사람에 의해서 또는 하룻밤 사이에 완결되는 일이 거의 없는 본연적으로 혁명적인 과정이다. 그러고 보면 과학사가들이 그들의 용어가 독립된 별개 사건으로 다루어야 하는 이 광범위한 과정을 정확하게 날짜 매김하기가 곤란한 것은 당연한 귀결이다.
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산소 또는 X선의 발견과 같은 것은 과학자의 세계에 속한 항목에 단순히 한 종목을 더 첨가하는 것이 아니다. 궁극적으로 하나의 발견은 그런 결과를 가져오게 되지만, 전문가 사회가 전통적 실험 과정을 재평가하고 오랫동안 익숙해 온 실체에 대한 그 개념을 개조하는 과정에서 세계를 다루는 이론의 조직망을 개편시킨 뒤에서야 일어난다.
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예기치 않았던 발견이 그 의미에 있어 단순한 사실로 끝나지 않는 이유, 그리고 과학자의 세계가 사실이나 이론의 영역에서 근본적 새로움의 발견에 의해 양적으로 풍요해질 뿐만 아니라 질적으로 변형되는 이유가 바로 그것이다.
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과학자 사회(scientific community)의 분파간의 경쟁은 실제적으로 이전에 수용된 어느 이론을 폐기하거나 또는 다른 것을 채택하는 결과를 빚는 유일한 역사적 과정이다.
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오늘날의 물리학 교과서는 학생들에게 빛은 광자(photon) 즉, 파동과 입자의 특성을 아울러 나타내는 양자 역학적 실체라고 가르친다. 연구는 그에 따라 진행되거나, 아니면 이런 통상적인 언어 표현이 유도하는 더 정교하고 수학적인 특성화에 따라서 진행된다. 그러나 빛의 그러한 특성을 규정한 지는 반세기 정도밖에 안 된다. 20세기 초 플랭크(Plank), 아인슈타인(Einstein), 그리고 그 밖의 다른 학자들이 진전시키기 전까지는, 물리학 교재에서 빛은 횡파(역주 : 진행 방향에 수직되게 진동하는 파동) 운동이라고 가르쳤는데, 이 관념은 19세기 초 영(Young)과 프레넬(Fresnel)의 광학에 대한 저술들로부터 유도되었던 패러다임에 기초한 것이었다. 그런데 파동 이론은 광학의 거의 모든 과학자들에 의해 수용되기에 이른 첫 번째 학설이었던 것도 아니었다. 18세기 동안 이 분야의 패러다임은 뉴턴의 「광학(Opticks)」에 의해 제공되었는데 그것은 빛을 물질의 입자들(material corpuscles)이라고 가르쳤다.
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물리광학에서의 패러다임의 이들 전환은 과학혁명이며, 하나의 패러다임으로부터 혁명을 거친 다른 것으로의 연속적 이행은 성숙된 과학에서의 통상적 발달 양상이다. 그러나 뉴턴의 연구 이전 시대의 특징적인 양상은 그렇지 않으며, 여기서 우리가 관심 두는 것과는 대조적이다. 아득한 고대로부터 17세기 말까지 이르는 시기에 빛의 본질에 관한 널리 수용된 단일한 견해가 나타난 적은 없었다. 그 대신 다수의 경쟁하는 학파들과 다시 그 분파가 산재하였고, 대부분이 에피쿠로스주의(Epicurean), 아리스토텔레스주의, 또는 플라톤주의 이론의 이러저러한 입자들이라고 보았다. 또 어느 그룹에게는 빛을 물체로부터 발산되는 입자들이라고 보았다. 또 어느 그룹은 눈으로부터 발산되는 것과 매질의 상호작용에 의해 빛을 설명했다. 이 밖에도 갖가지 조합과 수정의 이론이 존재했다. 해당 학파들은 각각 어느 특정 형이상학에 관련시켜 세력을 키웠으며, 이 각기 패러다임적 관찰로서 그 고유 이론이 가장 잘 설명해 낼 수 있는 광학 현상의 특수한 부분을 강조하였다. 그 밖의 관찰은 특별 취급에 의해 다루어졌거나 또는 앞으로 더 연구할 중요한 문제로 남게 되었다.
