장하석의 과학, 철학을 만나다

* 서문 | 과학과 철학은 만나야 한다

PART 1 과학지식의 본질을 찾아서

1장 과학이란 무엇인가
과학은 정말 그리도 훌륭한가
과학에는 특유한 방법이 있는가
포퍼: 반증주의와 비판적 사고
쿤: 패러다임을 따라가는 정상과학
퍼즐 풀기
과학: 전통과 비판 사이

2장 지식의 한계
데카르트의 인식론적 절망
달 속의 토끼
관측의 이론적재성: 관측은 이론의 영향을 받는다
귀납의 문제
귀납의 방향을 어떻게 정할 것인가

3장 자연의 수량화
과학에서 측정의 중요성
현대사회는 측정의 사회
과학적 업적으로서의 수량화
기준을 창조하는 어려움: 온도계의 예
다른 기초 물리량의 측정: 길이, 질량, 시간
인식과정의 반복

4장 과학혁명
과학혁명의 몇 가지 예
어떻게 과학에도 혁명이?
비정합성
과학혁명에 대한 논란
‘혁명적 진보’의 역설

5장 과학적 진리
과학은 진리를 추구하는가
관측 불가능의 세상
과학의 성적표
진리에 대한 열망
참된 것의 개념들
능동적 실재주의
이론과 실재의 관계

6장 과학의 진보
과학은 정말 진보하는가
기초 없이 짓는 건물
정합주의: 노이랏의 배
정합주의에 대한 불만?
진보적 정합주의
남은 두 가지 질문

PART 2 과학철학에 실천적 감각 더하기

7장 산소와 플로지스톤
화학에서 왜 혁명이?
나름대로 훌륭했던 플로지스톤 화학
산소 패러다임과 플로지스톤 패러다임의 경쟁
왜 산소를 산소라 했는가: 산소 패러다임의 미해결 문제들
플로지스톤을 꼭 죽여야만 했을까

8장 물은 H2O인가?
물이 H2O라는 것을 어떻게 아는가
H2O의 역사: 돌튼과 아보가드로
원자에 대한 실재론 논쟁
유기화학에서 내려준 H2O의 결론
원자론의 역사가 과학교육에 주는 교훈

9장 물은 항상 100도에서 끓는가?
고정하기 힘들었던 물의 비등점
물 끓여보기
신기하고도 복잡한 거품 형성
들룩 수난기
물리학이냐 공학이냐
전문화와 생활과학

10장 집에서 하는 전기화학
전지의 발명
전기화학은 민중과학?
전지의 작동원리에 대한 논쟁
월라스턴의 실험: 현대적 설명의 재미있는 어려움
은나무 기르기
소금물의 전기화학
상보적 과학지식: 회복과 연장

PART 3 과학지식의 풍성한 창조

11장 과학지식의 창조: 탐구와 교육
창의성 논의
과학에도 솜씨가 필요하다
언어로 표현되지 않는 언어의 기반
지식에 들어가는 은유법
개념의 창조와 발달
탐구와 창의력의 교육

12장 다원주의적 과학
다원주의의 전망
과학지식의 천하통일?
다원주의의 이점
다원주의에 대한 우려
겸허의 과학
획일적 사회를 넘어서

* 감사의 말
* 참고문헌
* 찾아보기

이 책의 1부(1장-6장)에서는 과학지식의 본질에 대한 일반론을 다루고, 과학철학계의 거장들이 내놓았던 여러 가지 아이디어를 소개합니다. ‘도대체 과학이란 무엇인가? 과학지식의 기반은 관측이라고들 하는데 인간이 하는 관측은 믿을 수 있는 것인가? 또 그관측을 가지고 이론을 증명할 수 있는가? 과학지식은 꾸준히 축적되는가, 아니면 혁명적으로 개편되기도 하는가? 과학적 진리란 무엇이고, 우리가 과연 얻을 수 있는 것인가? 과학은 정확히 어떤 의미에서 진보하는 것인가?’ 등에 대해 살펴볼 것입니다.
조금 추상적인 뼈대 위에 2부(7장-10장)에서는 과학사의 기초적인 내용으로 살을 붙입니다. ‘산소는 어떻게 발견했으며 왜 산소라고 하는가? 물은 1기압일 때 항상 100도에서 끓는가? 물분자가 H2O라는 것을 어떻게 아는가? 우리가 항상 쓰는 건전지는 어떻게 발명했으며, 거기서 어떻게 전기가 발생되는가?’를 알아볼 것입니다. 교과서에 나오는 정답에 의지하지 않고, 정말 옛날 과학자들이 탐구했던 길을 따라가며 이런 의문을 해결하는 과정에서 우리 나름의 생각도 커질 것입니다.
이렇게 과학탐구의 경험을 제공한 뒤, 3부(11장-12장)에서 모든 내용을 종합합니다. 과학지식을 창조하는 과정과 창의력을 발휘할 수 있는 교육 이야기, 그리고 과학에서 왜 다원주의가 필요하고 유용한지에 대한 논의를 펼칩니다.
철학과 역사를 통해 보는 흥미진진한 과학의 마당으로, 여러분을 초대합니다. _ ‘서문’ 中

포퍼는 그런 식의 믿음이 꼭 틀린 것은 아니지만 과학적이지는 못하다고 본 것입니다. 과학은 뭔가 새로운 것을 계속 배워나가는 과정이기 때문에 가지고 있던 이론을 포기하고 더 좋은 새로운 이론을 얻는 것은 중요하고 유익한 일입니다. 반면 종교적 교리는 불변하며, 신앙이란 어떤 일이 있어도 (정말 죽인다고 해도) 믿음을 절대 포기하지 않는다는 의미입니다. 포퍼는 그런 경건하고 독단적인 태도를 과학적 태도의 정반대로 보았습니다. _ ‘1장 과학이란 무엇인가’ 中

관측이 이론의 영향을 받는다는 것을 과학철학계의 전문용어로는 ‘관측의 이론적재성’이라고 합니다. 선박이나 화물차가 물건을 적재하고 다니듯이, 관측이 이론을 항상 싣고 다닌다는 비유를 사용한 용어입니다. 더 직설적으로 ‘이론의존성’이라고도 하는데 왠지 적재성이라는 용어가 더 굳어져 사용되고 있습니다.
우리가 이론적재성을 논의하기 전에 더 일반적으로 생각해보아야 할 점은 인간의 지각 자체가 우리가 처한 상황에 좌우된다는 것입니다. 바로 코앞에 있는 것이 안 보일 수도 있습니다. 아니, 코앞에 있는 것은 제쳐놓고 자기 코도 사람은 보지 못합니다. 오른쪽 눈을 감으면 시야의 오른쪽 아랫부분에 이상한 것이 보이는 데 그것이 자기 코입니다. 또 왼쪽 눈을 감으면 시야 왼쪽 아랫부분에 그것이 보입니다. 그러니까 자기 코가 항상 시야에 들어와 있기는 한데, 그것이 계속 보이면 유용하지도 않고 걸리적거리니까 뇌에서 알아서 편집해서 우리 의식에는 들어오지 않게 하는 것입니다. 그와 비슷하게, 안경을 오래 쓴 사람은 시야에 안경테가 들어와 있다는 것을 모를 것입니다. 이것도 신경 써서 둘러보면 사실은 항상 보이고 있다는 사실을 알 수 있습니다. 안경을 처음 쓴 사람은 테가 보이기 때문에 불편해합니다. 후각에도 비슷한 장치가 있어서, 어떤 한 가지 냄새를 한참 맡으면 더 이상 그 냄새를 느끼지 못합니다. _‘2장 지식의 한계’ 中