확립된 과학적 이론에 대해 친구와 이야기를 할 때
친구는 "그건 이론일 뿐이야." 라고 할 겁니다.
하지만 과학적 이론에 대한 대화를 나눌 때
"단지 그건 법칙일 뿐이야."라는 대답이 나오는 경우는 흔치 않습니다.
왜 그럴까요?
이론과 법칙의 차이는 무엇이고,
어떤 것이 더 나은 걸까요?
과학적 법칙과 이론은 각각 역할이 다릅니다.
과학적 법칙은 특정한 초기 조건의 결과에 대해 예측합니다.
태어나지 않은 아기의 머리카락 색을 예측하거나
특정 각도에서 야구공이 얼마나 멀리 날아가는가를 예측할 수 있습니다.
반대로, 과학적 이론은 왜 그런 현상이 일어나는가에 대한
가장 논리적인 설명을 해 줍니다.
이론은 어떻게 갈색 머리인 부모 사이에서
빨간 머리 아기가 태어날 가능성이 있는지 우성과 열성 유전자를 들어 설명하고
야구공이 어떻게 포물선의 궤적으로 날아가는지 중력을 들어 설명합니다.
간단하게 말하자면
법칙은 벌어지는 현상을 예측하고 이론은 그 이유를 제시합니다.
이론은 절대 법칙이 될 수 없습니다.
가끔은 하나의 발전이 다음 진보를 촉발시키기는 하지만요.
17세기에 요하네스 케플러는 행성궤도의 법칙을 설명하기 위해서
우주를 본 딴 화음을 이론화 했습니다.
그는 놀라운 세 가지 행성 운동 법칙을 만들었습니다.
수 십년 간의 정확한 천문학 데이타로
그의 이론을 뒷받침하기 위해 연구하면서요.
오늘날까지 케플러의 세 가지 법칙은 사용되고 있으며
행성의 움직임을 설명하기 위한 화음 이론은 중력이 대체하게 되었습니다.
케플러는 어떻게 잘못되었다는 것을 알게되 었을까요?
우리는 우주의 원리에 대해 잘 알지 못했었습니다.
대신에, 과학 아이디어를 진행중인 연구로
지속적으로 문제를 제기하거나 개정하거나 교체하기까지 했습니다.
법칙은 보통 개정을 반대합니다.
법칙이 데이터에 맞지 않으면 채택되지 않을테니까요.
하지만 때때로 예기치 못한 새로운 정보에도 법칙을 개정합니다.
하지만 과학적 이론을 수용할 때는 대부분 논쟁적입니다.
새로운 과학적 발견을 가장 잘 설명하기 위해
다양한 이론들은 서로 경쟁합니다.
연구를 더 자세히 살펴보고
과학자들은 대부분의 데이터를 설명해 주는 이론을 선호합니다.
우리가 이해하는 것과는 차이가 있어도 그렇지요.
과학자들은 또한 새 이론이
이전에는 관찰되지 않은 현상을 잘 예측하는 걸 좋아합니다.
드미트리 멘델레예프의 주기율표 이론이
몇 가지 미발견 원소를 예측했던 것처럼요.
과학적 이론이라는 단어는 넓은 범위를 포함합니다.
어떤 이론은 실험적 증거가 거의 없는 새로운 아이디어도 있습니다.
과학자들이 그것을 의심의 눈으로 보거나
심지어 놀리기까지 하지요.
다른 이론 중에서
빅뱅, 진화와 기후 변화와 같은 것들은
수년 동안 실험적 입증을 거치고 나서야
주류 과학계에 받아들여졌죠.
여러분은 구체적인 설명에 대해 좀 더 알아야 합니다.
과학자들이 그것을 어떻게 인지하는지 알기 전에요.
이론이라는 말만으로는 설명이 안됩니다.
모든 것을 공개하자면
과학계는 이전에 잘못된 이론을 믿었습니다.
연금술,
지구중심설,
자연 발생,
행성간의 관계
이 이론들은 더 나은 이론이 등장하면서 폐기되었습니다.
하지만 잘못된 이론이라도 가치를 가지고 있습니다.
연금술은 현대 화학의 기초가 되었으며
의학은 우리가 엄청난 진보를 했습니다.
세균과 박테리아의 역할을 이해하기도 훨씬 전에요.
더 나은 이론들은 종종 구식의 사고 방식으론 상상하기 어려운
흥분되는 새로운 발견들을 이끌어 냅니다.
현재의 모든 과학적 이론들이
검증 기간을 견딜 거라고 생각해서는 안됩니다.
하나의 예기치 못한 결과로도 충분히 현재 이론에 이의를 제기할 수 있습니다.
하지만 잠재적으로 더 나은 이론에 대한 취약성은
현재의 과학적 이론을 약화시키지 못한다는 점입니다.
대신에 과학이 독단적 정설이 되는 것을 막습니다.
좋은 과학적 법칙은 자신의 일을 잘 수행하는
좋은 기계와 같지만
어떻게 작동이 되는지 모르는 무지의 상태에 놓여있습니다.
좋은 과학적 이론은 상처가 있지만 굽히지 않는 전사입니다.
다음 도전자를 압도하거나 순응할 수 없다면 패배를 감수하는 거죠.
이론과 법칙은 서로 다르지만
과학은 전체적인 상황을 이해하려면 둘다 필요합니다.
그래서 나중에 어떤 사람이 "이건 단지 이론일 뿐이야"라고 말을 한다면
그 이론에 끝까지 도전을 하고
그 이론이 더 나은지 지켜보면 됩니다.