패러다임의 전환 - 토마스 쿤

 토마스 쿤은 그의 저서 '과학혁명의 구조'에서 과학 혁명이 어떻게 이루어지는지를 '패러다임'이라는 개념을 도입해 설명했다.

 

 우리는 주변에서 흔히 '패러다임의 전환'이라는 말을 심심치 않게 사용하곤 한다. '아이폰 출시로 인해 휴대폰의 패러다임이 바뀌었다'라던지 '인터넷 강의의 시작으로 교육의 패러다임이 바뀌었다'처럼 말이다.

 

 패러다임이라는 언어를 처음 정의한 것은 미국의 과학자 겸 철학자 토마스 쿤이다. 패러다임의 사전적 의미는 '어떤 한 시대 사람들의 견해나 사고를 지배하고 있는 이론적 틀이나 개념의 집합체'라고 말한다.

 

 대부분의 과학 법칙들은 기원전 300년 경 아리스토텔레스에 의해 정의되었으며 약 2000년 가량 유지되었다. 대표적으로 17세기에 뉴턴의 '만유인력 법칙' 의해 역학 혁명이 이루어지게 되고 19세기에 라부아지에가 4원소설과 플로지스톤 설을 완전히 부정하며 의해 화학 혁명을 이루었다..

 

 지금 흔히 알고 있는 뉴턴역학이나 화학 법칙들은 여러 가지 과학적 실험 방법에 의해 합리적이고 보다 정확하게 도출된 이론들이라고 할 수 있다. 지금의 지식으로 아리스토텔레스의 과학 법칙들을 바라보면 터무니없게 느껴지는 부분이 많다.

 

 예를 들어, 아리스토텔레스는 물질이 물, 불, 흙, 공기로 구성되어 있다는 4원소설을 주장했으며, 물질은 힘이 작용하지 않으면 움직이지 않는다고 말했다. 이는 지금 과학에서 4원소설은 틀렸다는 것이 확인되었고(원자, 분자, 쿼크 등) 힘이 작용하지 않아도 물질은 운동할 수 있다는 것도 밝혀졌다(등속도 운동).

 

 쿤은 어떻게 이 터무니없는 아리스토텔레스의 자연법칙들이 약 2000년간 지속될 수 있었는지에 대해 의구심을 가졌고 이를 해결하고자 '패러다임'이라는 개념을 정립한 것이다.

 

 패러다임은 한 시대를 지배하는 관습, 가치관, 견해, 사고 등을 의미하며, 기원전 300년경부터 2000년간 아리스토텔레스의 패러다임이 굳게 자리 잡고 있었다는 것이다.

 

 쿤이 주장하는 패러다임의 전환은 이렇다. 먼저 어떤 패러다임이 그 시대에 자리를 잡게 된다면 모든 자연현상은 그 패러다임을 통해 설명된다. 그러나 그 패러다임으로 설명할 수 없는 사례가 나타나게 되는데, 이를 '변칙 사례'라고 부른다.

 

 변칙 사례가 나오면 실험이 잘못되었다고 생각하면서 패러다임을 지키거나 예외로 두고 일단 넘어가게 된다. 이렇게 되면 수많은 변칙 사례가 쌓이게 된다.

 

 이때 어떤 사람이 변칙 사례들을 설명할 수 있는 새로운 패러다임을 제시한다. 그렇게 새로운 패러다임으로 변칙 사례들을 설명할 수 있다면 시간이 지나면서 새로운 패러다임이 서서히 시대에 자리 잡게 되는 것이다.

 

 지동설이 천동설로 변한 것도 패러다임의 변화라고 할 수 있다. 지동설의 패러다임으로 설명되지 않는 수많은 변칙 사례들을 천동설로 간단하고 쉽게 설명할 수 있었지만 이는 쉽게 받아들여지지 않았다.

 

 17세기 뉴턴은 만유인력의 법칙을 내세우며 새로운 패러다임을 정립하였다.

 

 하지만 100년 전, 아인슈타인은 '상대성 이론'은 다시 패러다임의 전환을 일으켰다. 상대성 이론에 의하면 물체가 땅에 떨어지는 이유는 중력이 당기는 것이 아니라 시공간이 휘어있기 때문이다.

 

 상대성 이론이 나온 지 100년 정도밖에 되지 않아서 아직 이해하는데 생소하지만 지금 역학의 시대는 아인슈타인의 패러다임 속에 살고 있다고 할 수 있다.

 

 그렇다고 패러다임의 전환을 통해 과학기술이 진보할 수는 있지만 자연의 섭리 및 진리에 다가갔다고 하기엔 어려움이 있다. 우리는 자연현상을 모두 과학적 실험 방법을 통해 파악하려 하며 시간이 지날수록 주장하지만 사실 아무도 정말 진리가 무엇인지 알지 못하기 때문에 진리에 다가간 것인지 멀어진 것인지 알 수는 없다. 마치 사후세계에 대해서는 아무도 모르는 것과 같다.