과학사 교육의 문제점

대중은 역사 속 과학자들을 이분법적으로 기억한다. 고대, 중세 학자들은 틀렸던 점만 기억한다. 반면에 르네상스 이후 과학자들의 실수를 선택적으로 망각한 채 옳았던 발견만 기억한다.

내가 고등학교까지 아리스토텔레스에 대해서 배운 것은 그가 물체가 떨어지는 이유는 물체는 떨어지기를 원하기 때문이라 믿었던 것 정도다. 중세시대는 언급조차 없었다. 반면에 과학에 문외한도 뉴턴의 중력 법칙을 알며, 고등학교 화학 수업을 들었다면 로버트 보일에 대해 배웠을 것이다. 하지만 뉴턴이 확산 작용이 반발력으로 생긴다고 주장했다던가, 보일이 화학 법칙은 원자의 “뾰족함”에 좌우된다고 생각했던 것은 상식이 아니다. 노파심에 얘기하자면, 둘 다 완전히 틀린 가설들이다.

이런 치우침은 비전문가들에게 가르쳐지는 과학사의 이야기 때문에 생겨난다. 이 이야기에 따르면 고대 그리스 학자들은 좋은 시도를 했으나 틀렸고, 중세 과학은 존재하지 않았으며, 르네상스 사상가들이 현대 세속적인 과학을 발명했다. 이 이야기는 틀렸을 뿐만 아니라 과학사를 가르치는 나쁜 방식이다.

Mechanical Clock

중세 시대는 르네상스의 기반을 닦았다. 기계장치 시계가 발명되면서 중세 학자들은 세계가 시계 장치 같은 기계라고 생각하기 시작했다. 그들은 신의 개입이라는 변수를 제외하면 신이 창조한 세계의 법칙을 연구, 예측 가능하다고 믿었다.

르네상스 과학은 급작스러운 혁명이라기 보다는 시계 장치 세계관을 점진적으로 발전시킨 과정이었다. 갈릴레오는 세계를 구성하는 시계 장치 부속품들이 입자의 모양과 운동이라고 제시했다. 로버트 보일은 더 나아가 입자의 충돌을 연구했다. 아이작 뉴턴은 충돌을 하지 않아도 멀리 떨어진 입자들 사이에 작용하는 힘을 밝혀냈다. 이들 외에도 과학의 발전에 기여한 있었다.

과학의 철학적 기반도 시간에 걸쳐 차츰 변했다. 뉴턴을 비롯한 동시대인들은 독실한 신학자들이었다. 그들은 신이 기계장치 우주를 창조, 입자들에게 운동을 부여했으며, 그 후에도 지속해서 개입했다고 믿었다. 창조 후 신의 개입이 없으리란 주장을 처음 한 것은 라이프니츠였다. 뉴턴학파와 라이프니츠학파가 수십 년간 갑론을박한 결과 라이프니츠의 주장이 정설이 되었다. 라이프니츠 이후 수 세기가 흐른 후에야 진정 세속적인 과학자들이 탄생했다.

그렇다면 과학 혁명에 대한 단순한 설명이 왜 더 미묘하고 점진적인 과학과 철학적 발전의 이야기로 대체되어야 하는가? 전자는 이미 설명했듯 틀렸을 뿐만 아니라, 후대의 과학자들을 양성하는데 해가 되기 때문이다.

과학사를 살펴보면 모든 과학자는 시대의 산물이었다. 동시대인들과 같은 99번의 실수와 한 번의 옳은 발견을 해낸 인물들이다. 과학의 발전은 점진적이며 혁신적인 발견은 이미 존재하는 아이디어에서 나온다.

이런 과학사를 가르친다면 학생들이 실수하는 것을 두려워 하지 않을 것이다. 과학이 급진적인 발전을 가져온 천재들의 놀이터만이 아니라는 것을 알면 과학에 입문하기 위한 두려움이 해소될 것이다. 많은 학생이 학교에서 배운 개념을 응용하여 창의력을 기를 수 있을 것이다.

하지만 우리는 역사적 과학자들이 옳았던 점만 가르친다. 학생들은 그 옳았던 발견을 외우기 바쁘다. 존경받는 과학자들이 숱한 실수를 저질렀음에도 불구하고 학생들의 실수를 처벌받는다. 역사의 특정 시기를 중요시하거나 멸시하는 역사관을 배우며 세계에 관해 전체적으로 이해할 기회를 박탈당한다.

과학사는 공통 과학 교육의 작지만 중요한 부분이다. 나는 그저 물리학 과외를 할 뿐이다. 다만 모든 과학 교육자들이 과학 교육을 발전시키고 싶다면, 과학사라는 작은 부분에서 시작해도 되지 않을까.

[1] Stephen D. Snobelen. 2012. The myth of the clockwork universe: Newton, Newtonianism, and the Enlightenment. The persistence of the sacred in modern thought. Retrieved from https://isaacnewtonstheology.files.wordpress.com/2013/06/the-myth-of-the-clockwork-universe.pdf

[2] David Channel. 1991. The Mechanical World View: The Clockwork Universe. The Vital Machine: A Study of Technology and Organic Life. Retrieved from https://archive.org/details/vitalmachinestud0000chan

[3] Science Museum Group. Early balance spring pocket watch in silver case made by Thomas Tompion, Fleet Street, London. Retrieved from https://collection.sciencemuseumgroup.org.uk/objects/co33/early-balance-spring-watch-by-thomas-tompion-pocket-watch

#역사 #과학사 #과학 #교육