과학자에게 이의를 제기합니다

해제 | 의심과 질문은 시민의 의무, 과학적 사고는 시민의 도구
들어가기

1부 과학은 잘 모르지만 과학을 이야기할 수 있다

1장 창조론자의 과학은 진짜 과학일까? 이론과 사실
과학이 말하는 언어와 과학을 말하는 언어 | 크리에이셔니스트 스티커 | 지적설계론의 전략 | 진화학자의 응답 | 99.9퍼센트는 가설 | 흑과 백이 아니라 회색으로 | 과학을 제대로 이야기하기 위한 연습문제 1

2장 프톨레마이오스와 뉴턴, 누구의 하늘이 실제일까? 더 좋은 이론과 가설
진리에 가까우면 좋은 이론일까 | 프톨레마이오스의 천문학과 뉴턴의 물리학 | 뉴턴 역학이 더 좋은 가설인 이유 | 더 좋은 가설과 이론을 판단하는 세 가지 기준 | 원인을 설명하지 못하는 이론 | 판구조론의 승리 | 다양한 현상을 설명할 수 있는 이론 | 판구조론은 왜 좋은 이론일까 | 과학을 제대로 이야기하기 위한 연습문제 2

3장 운석과 공룡을 연결하면 어떤 이야기가 될까? 설명한다는 것
설명하기의 첫 번째 패턴: 원인을 규명하기 | 설명하기의 두 번째 패턴: 일반적인 것에서 특수한 것 도출하기 | 설명하기의 세 번째 패턴: 정체를 규명하기 | 세 가지 설명하기 패턴의 공통점 | 과학 이념, 환원주의와 통일 | 초심리학은 왜 과학이 될 수 없을까 | 과학을 제대로 이야기하기 위한 연습문제 3
4장 해왕성은 맞고, 수성은 틀리다 이론과 가설 만들기
생명의 발생을 둘러싼 어떤 설명들 | 비연역적 추론법 네 가지 | 귀납법, 투사, 유추, 귀추의 특징 | 비연역적 추론이 왜 필요할까 | 과학을 제대로 이야기하기 위한 연습문제 4 | 연역적 추론에 대하여 | 연역적 추론은 왜 필요할까 | 두 추론법을 합체하면 엄청난 힘이 생긴다! | 공룡 멸종의 원인을 추론해보자 | 가설을 확인할 때 주의해야 할 점 | 과학을 제대로 이야기하기 위한 연습문제 5

5장 틀린 과학과 유사과학은 다르다 검증과 반증
내 머릿속 규칙을 맞춰보세요 | 검증조건과 반증조건 | 네 장의 카드 문제 | 과학을 제대로 이야기하기 위한 연습문제 6 | 어디에 갖다놔도 다 맞는 이야기 | 모호한 표현으로 반증을 허락하지 않는 이야기 | 모호함을 없애주는 ‘조작적 정의’ | 19세기 말부터 시작된 심령주의 열풍 | 초심리학에서 이용하는 실험자 효과 | 틀린 과학과 유사과학은 다르다 | 반증 예가 나타났다! 지킬 것인가, 버릴 것인가! | 반증 예가 나타나도 바로 포기하지 않는다 | 보조가설도 중요하다 | 과학을 제대로 이야기하기 위한 연습문제 7

6장 비교 없는 99.9퍼센트는 위험하다 실험과 해석
보리 단지에서 저절로 생겨난 쥐 | 헐거운 마개와 자연발생설 | 거위목 플라스크가 찍은 종지부 | 인간을 대상으로 한 실험이 정말 어려운 이유 | 과학을 제대로 이야기하기 위한 연습문제 8 | 어려울 때는 사분할표적 사고를 | 중요한 것은 상관관계 | 뇌과학의 위험성 | 두 종류의 오차 | 과학을 제대로 이야기하기 위한 연습문제 9 | 상관관계를 따질 때 주의할 점-샘플링 오류 | 상관관계를 따질 때 주의할 점-덮어놓고 인과관계로 가지 않는다 | 상관관계에서 인과관계를 추론할 때-사례 1 | 상관관계에서 인과관계를 추론할 때-사례 2 | 허상의 상관관계 | 과학을 제대로 이야기하기 위한 연습문제 10

2부 과학자가 아니어도 쓸데 있는 과학 리터러시

7장 과학자도 아닌데 왜 과학 리터러시를 알아야 할까? 질문할 수 있다
과학만으로는 해결할 수 없는 문제 첫 번째 : 과학 자체가 인류의 희소자원 | 과학만으로는 해결할 수 없는 문제 두 번째 : 트랜스-사이언스적 문제 | 과학만으로는 해결할 수 없는 문제 세 번째 : 과학과 기술 자체가 문제 | 비전문가도 공범이다 | 자, 그럼 왜 과학 리터러시를 익혀야 할까 | 시민의 과학 리터러시는 지식의 양에 있지 않다 | 과학 리터러시를 어떻게 활용하지? | 시민의 힘을 보여준 컨센서스 회의라는 실험 | 누가 의제를 설정하는가

8장 피폭 위험성은 얼마나 되는걸까? 판단할 수 있다
과학 정보를 어떻게 해독할 것인가 | 질문할 수 있는 시민의 과학 리터러시 1 | 건강에 영향을 미친다는 100밀리시버트의 의미 | 베크렐과 시버트는 어떤 단위인가 | 질문할 수 있는 시민의 과학 리터러시 2 | ‘알기 쉬운 것’의 함정 | 질문할 수 있는 시민의 과학 리터러시 3 | 선량한도는 무엇을 의미하는가 | 질문할 수 있는 시민의 과학 리터러시 4 | 선형 역치 없는 모델 | 질문할 수 있는 시민의 과학 리터러시 5 | 선형 역치 없는 모델을 어떻게 해석하고 전달할까 | 질문할 수 있는 시민의 과학 리터러시 6 | 피폭 리스크를 둘러싼 두 조직의 입장 차이 | 리스크 평가의 정답은 하나로 결정되지 않는다 | 질문할 수 있는 시민의 과학 리터러시 7 | 냉정한 평가를 방해하는 선입견 극복하기 | 질문할 수 있는 시민의 과학 리터러시 8| 안전과 안심의 차이 | 안심은 마음의 문제가 아니다 | 원자력발전에서 안전과 안심 | 질문할 수 있는 시민의 과학 리터러시 9 | 리스크 논쟁은 무엇에 뿌리를 두고 있는가 | 질문할 수 있는 시민의 과학 리터러시 10

9장 도대체 시민이란 누구지?
의미 없는 ‘원전 문화인’ 몰아가기 | 이제 설득은 중요하지 않다 | 온정주의에서 벗어나는 사람들 | 여기에 시민이 있다!

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과학을 제대로 이야기하기 위한 연습문제 해설
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창조론자의 스티커 붙이기 운동
오래전도 아닌 2000년대 미국 남부에서 크리에이셔니스트 스티커 운동이 활발하게 벌어진 적이 있다. 크리에이셔니스트(creationist), 그러니까 창조론자들이 자신의 주장을 담은 스티커를 다윈의 진화론을 설명하는 생물학 교과서마다 일일이 붙이고 다닌 운동이다.
창조론자들은 성서에 쓰인 대로 지구와 생명체의 역사를 이해하려고 한다. 이들은 생명체란 본래 신 혹은 뛰어난 지성을 가진 존재가 현재의 모습으로 하나하나 만든 존재라고 주장한다. 이들의 주장에 따르면 인간도 처음부터 인간의 모습이었고 달팽이도 처음부터 달팽이의 모습으로 신이 창조했다. 당연히 다윈의 진화론에는 반대한다. 비슷하게 지적설계론이 있는데, 창조론에서 신에 관한 내용을 탈색하면 지적설계론이 된다.
기독교 원리주의자라고도 불리는 창조론자, 이들의 힘은 매우 커서 미국의 정부정책에도 지대한 영향을 끼친다고 하고, 아들 부시 대통령의 든든한 후원자이기도 했다.
그럼 크리에이셔니스트 스티커에는 어떤 내용이 적혀 있었을까?

이 교과서에는 진화론에 관한 내용이 포함되어 있다. 진화론은 종의 기원에 관한 이론이지, 사실이 아니다. 이러한 내용은 열린 마음으로 논의하고 주의 깊게 연구하며 비판적으로 고찰해야 한다.

맞는 말 같기도 하다. 하지만 사실 문제가 있다. ‘진화론은 이론이지, 사실이 아니다’라는 구절에 창조론자의 전략이 담겨 있다.

이에 대한 진화학자의 응답
창조론자들에게 ‘이론’이란 불확실하고 모호한 것, 틀릴 가능성이 매우 높은 것이다. 반면 ‘사실’에 대해서는 100퍼센트 확실한 것, 다시 뒤집을 수 없는 것, 영원불변한 것이라고 생각한다. 창조론자들에게 이론과 사실은 정확히 둘로 나뉠 뿐 아니라 이론은 사실보다 한 수 아래의 개념이다.
그런 이유로 ‘다윈의 진화론은 사실이 아닌 이론’이라고 말하면 왠지 모르게 진화론의 지위를 깎아내리는 듯한 느낌이 들고, 창조론이나 진화론이나 똑같이 이론이니 학교에서 똑같이 가르치고 무엇을 받아들일지는 학생들에게 선택하도록 하자는 주장으로 이어질 수 있다. 실제로 펜실베이니아 주 도버 카운티의 교육위원회는 2004년 지적설계론을 학교에서 가르치기로 결정하기도 했다. 반면 과학자들은 보통 다음과 같이 생각한다.
‘나는 다윈주의가 현 시점까지의 증거에 비춰보는 한 옳다고 생각하고 그것을 전제로 연구하고 있지만, 영원히 옳다는 보장이 있는지는 모르겠다. 훗날 더 좋은 이론이 나타나 뒤집어질 가능성이 완전히 없지는 않다’고 말이다.
과학자들에게는 더 좋은 이론과 덜 좋은 이론이 있을 뿐 ‘100퍼센트 사실’이란 없다. 과학의 목적은 100퍼센트 사실과 100퍼센트 거짓의 중간 어딘가에서 이론을 아주 조금이라도 더 사실에 가까운 쪽으로 가져가는 것이다. 이때도 ‘100퍼센트 사실’이라든가 ‘세상의 진리’ 같은 개념은 받아들이지 않는다. 신이 있다면 모를까, 우리 중 누구도 100퍼센트 사실, 세상의 진리가 무엇인지 알 수 없기 때문이다.
《과학자에게 이의를 제기합니다》의 저자 도다야마 가즈히사 교수는 더 좋은 이론과 덜 좋은 이론을 구분하는 법을 상세히 설명하면서, 과학자에게 창조과학은 사실이 아니어서가 아니라 몇 가지 기준을 놓고 볼 때 진화론보다 더 좋은 이론이 아니기 때문에 받아들일 수 없다고 말한다.
과학은 이론과 사실을 이분법적으로 구분하지 않을 뿐 아니라 이분법적으로 사고하는 것 자체를 경계한다. 이분법적 사고는 ‘회색영역’ 안에서 점점 좋은 쪽으로 진보해간다는 과학 활동의 성격에도 맞지 않고, 원전 리스크 처리 등 과학과 관련한 어떤 문제를 책임지고 해결해야 할 때도 시야를 좁혀버린다.

과학을 이해하고 활용하는 또다른 방법
앞서 사례로 소개한 크리에이셔니스트 스티커 운동에 관한 문제를 이해할 때 중요한 것은 진화론에 대한 지식보다는 ‘이론’과 ‘가설’, ‘사실’과 ‘진리’ 같은 ‘과학을 이야기하는 개념’(메타 과학적 개념)과 메타 과학적 개념을 기본으로 한 ‘과학 리터러시’ 능력이다.
리터러시란 원래 글을 읽고 쓰는 능력을 가리키는 말이다. 요즘은 미디어 리터러시란 말로 많이 알려져 있는데, 미디어 리터러시가 미디어를 이해하고, 활용하고, 생산할 수 있는 능력을 일컫는 것처럼 이 책에서 말하는 과학 리터러시도 과학 활동의 본질을 이해하고 제대로 활용하는 능력을 말한다. 과학 리터러시를 익히면 과학은 어떻게 발전하는지, 어떤 특징을 가진 행위인지, 사회와 구성원에 어떤 영향을 미치는지, 나쁜 영향을 미쳤을 때 어떻게 해결할 수 있을지에 대해 답을 찾아갈 수 있다.
보통 ‘과학’ 하면 우주는 언제 생겨났을까? 왜 인공위성은 지구로 떨어지지 않을까? 물질을 끊임없이 확대하면 어떤 모양을 하고 있을까? 인체에 나트륨이 많아지면 어떻게 될까? 공룡은 왜 멸종했을까? 아마존 숲이 다 사라져버리면 지구는 어떻게 될까? 처럼 ‘자연’에 관한 이야기를 들려준다.
그런데 과학에 대한 다른 종류의 질문도 있다. 과학이란 뭘까? 과학과 비과학을 나누는 기준은 뭘까? 지적설계론은 과학일까, 과학이 아닐까? GMO 작물을 계속 먹어도 되는 걸까? 원자력발전의 폐기물 처리를 미래 세대에 떠넘길 권리가 우리에게 있을까?
‘과학 자체’에 대한 질문이다. 과학지식만 알아서는 이런 질문에 답할 수 없고, 어쩌면 이런 질문조차 하지 않을 수 있다.

우리가 지식이 없지, 생각이 없나?
과학이 한 사람의 삶과 사회에 큰 영향을 끼치지 않았던 시절에는 과학에 관심을 가질 필요가 없었을 것이다. 하지만 지금은 그런 사회가 아니다. 현대 사회는 과학과 기술로 만들어지고 움직인다. 미래도 마찬가지다. 우리는 과학을 손에 쥐고 앞으로 달려나간다.
그런데 이런 세상에는 과학 없이는 해결할 수 없지만, 과학만으로도 해결할 수 없는 문제가 있다. 《과학자에게 이의를 제기합니다》에서는 이를 크게 세 가지로 나누는데, 첫째 과학 자체가 모든 사람들에 두루 닿을 수 없는 희소자원이기 때문에 생기는 문제, 둘째 경제적, 사회적, 윤리적 가치판단과 밀접하게 관련돼 있기 때문에 생기는 문제, 셋째 그 자체로 불완전한 과학이 만들어낸 문제다.
이런 문제들을 과학자와 기술자 등 전문가에게만 맡겨서는 ‘전문가’의 특성상 문제 해결도 어렵고, 심지어 문제로 인식되지 않을 위험마저 있다.
최근 민간사업체가 우주개발에 뛰어들고 있는데, 우주개발이 자본주의에 물들면 생길 우주 영역 문제와 우주환경 문제, 우주개발에 참여할 수 있느냐 없느냐의 차이로 생기는 국가 간 불평등 문제, 반면 우주개발이 우리에게 새로운 기회가 될 것인가 말 것인가의 관점에서 보는 경제적 문제, 양자컴퓨터가 IT산업을 어떻게 바꿀지에 대한 산업적 문제, 유전자 복제를 둘러싼 윤리문제, 인공지능이 바꿀 내 삶과 우리 사회, 향후 더 발달한 인공지능을 인격체로 볼 것인가 말 것인가를 둘러싼 문제 등을 인식하고 해결책을 찾기 위해서는 우주론, 로켓과 인공위성의 원리, 양자물리학, 유전자, 인공지능에 대한 심도 깊은 과학지식보다는 이 지식들이 사회에서 어떤 의미를 갖고 있으며, 어떻게 활용돼야 하는지에 대한 과학적 사고가 중요하다.

시민에게 과학은 어떤 의미인가
《과학자에게 이의를 제기합니다》는 과학지식으로 잔뜩 무장한 교양 있는 보통사람이 과학자에게 이러쿵저러쿵하자고 주장하지 않는다. 과학지식은 많지 않아도, 사회 안에서 과학지식의 맥락을 파악하고, 나와 내 가족과 우리 사회에 어떤 영향을 미칠까 매의 눈으로 살피면서 의문을 갖고, 의문이 생기면 질문하고, 질문한 후 답을 받아내고, 적절한 후속처리를 위해 함께 행동할 줄 아는 법을 알려주는 책이다.
《과학자에게 이의를 제기합니다》에서는 이를 가리켜 ‘시민의 과학 리터러시’라고 한다.
이 책의 저자인 나고야대학교 정보학연구과 교수 도다야마 가즈히사는 시민의 과학 리터러시야말로 현대 사회를 살아가는 모든 시민이 갖추어야 할 기본 소양이라고 말한다. 도다야마 교수는 사회에서 시민의 역할을 정말 중요하게 생각한다.
돈과 권력에 미쳐 돌아가는 사회를 제대로 움직이게 만드는 존재가 바로 ‘시민’이고, ‘과학적 사고야말로 시민에게 필요한 유일한 쓸모 있는 지식’ ‘시민이 될 생각이 없다면 과학도 배우지 말라’이라고 말할 정도다. 좀 과한 표현이라고 생각될지도 모르겠다.
하지만 의문을 갖고, 질문하고, 행동하는 사람들이 많아져 일본 사회가 더 나아지기를 바라는 도다야마 교수의 글을 읽으면 충분히 이해가 간다.

책의 구성
《과학자에게 이의를 제기합니다》는 ‘과학적으로 생각한다는 것’은 무엇인지에 대해 살펴보고, 시민으로서 과학과 기술의 올바른 방향을 정확히 판단해 과학과 기술에 관한 결정에 참여할 수 있도록 하는 리터러시, 즉 ‘시민을 위한 과학 리터러시’를 익히는 것이 목표다.
1부 과학은 잘 모르지만 과학을 이야기할 수 있다에서는 이론과 가설, 검증과 반증 등 과학 교과서에는 없지만, 보통 시민이 과학을 말하기 위해 꼭 필요한 개념을 설명하고 그 의미를 깊이 있게 고찰한다.
2부 과학자가 아니어도 쓸데 있는 과학 리터러시에서는 원전사고 등 과학기술이 가져온 위험과 일상생활에 큰 영향을 미치는 주제를 선별해 시민이 과학과 기술의 개념을 정확히 판단하고 올바르게 비판하려면 어떻게 해야 하는지 살펴본다. 이를 통해 과학자가 아닌 일반 시민이 왜 과학 리터러시를 익혀야 하는지, 그 근본적인 이유를 밝힌다.