link; 홍성욱의 과학 오디세이 [33] - 재현이 실패한다면 과학인가

   여기서 논란이 되는 구절은 이것일 것이다.

  '과학'이라 불리는 것들도 참으로 여럿이라, 속성이 가지가지다.  그 때문에 과학의 핵심 혹은 꼭 갖춰야 할 필요조건에 대해서는 과학자들 사이에도 아직 완전한 합의가 없다.
  여기서 우선 언급해야 하는 것은, 재현 실험이 불가능한 과학이 분명히 있다는 점이다.  그 대표적인 것이 역사학, 인류학, 비교언어학, 진화생물학, 우주론 등 역사적으로 일어난 일들을 연구하는 학문들이다. 재현성(reproducibility)이 과학의 필수 조건이라고 한다면 이들은 학문이라 할 수 없는 셈이다. 이 문제에 대해서는 20세기 진화생물학의 대가인 조지 윌리엄스(George C. Williams)가 답을 준다.

  이것이 역사적 과학에서 추론을 하는 방법인 것이다. 이미 아는 사실들에 부합하고, 해당 분야 학문에서 가능하다고 인정하는 추론 과정을 밟으며, 해당 가설의 예측이 조사 결과와 부합하는지 확인하는 것이다.  당장 실험으로 진위를 확인할 수 없기 때문에, 이런 과정을 거쳐 특정 가설의 신뢰도를 결정한다.

  위에 나온 '더 좋은 이론'은 무엇인가? 부분적으로 나왔듯이, 첫 조건은 더 높은 정확도와 정밀도(higher  accuracy and precision)로 관측 사실을 설명하는 것이고[1], 다음 조건은 더 넓은 범위를 설명하는 것이다. 빈(Wien)의 변위 법칙이나 레일리-진스의 법칙을 모두 포괄하는 것이 플랑크의 복사 분포식이다[2]. 앞 둘에서 플랑크 식을 유도하지는 못하나 - 특정 영역이나 범위에서는 둘 다 잘 맞는다 - 반대로 플랑크 식에서 앞 둘을 유도하기는 그다지 어렵지 않다. 여기서 물론 플랑크 식이 더 일반적이고 좋은 이론이다.  마지막으로, 이론의 예측(prediction)이 풍부한 것이다. 일반 상대성 이론을 처음에 내놓았을 때는 누구도 블랙홀과 중력파를 예상하지 못했었다.
  예측이 중요한 이유는 이론의 기본 가정 자체를 확인하기 매우 어려운 경우도 있기 때문이다. 가령 특수 상대성 이론이 처음 나왔을 때, 빛을 내는 물체의 운동 여부에 상관 없이 그 빛의 속도가 일정하다는 광속 일정의 가설을 직접 검증하기는 쉽지 않았지만, 이론 자체의 예측들이 실제 측정 결과들과 잘 일치하는지를 확인하여 기본 가정들을 간접 검증할 수 있었던 것이다. 한 예로 시간 지연이 있는데, 소립자들의 붕괴 속도를 측정하여 비교할 수 있었다.

  과학이 갖는 보편성과 신뢰도는 '누가 같은 연구를 해도, 같은 결과를 얻어낸다'서 온다.  실험을 반복할 때 (정밀도 내에서) 같은 결과를 얻는 반복 재현성(reproducibility)은 보편성을 확인하기 위해서는 핵심적이나, 실험이 어려운 과학들에서는 특정 이론의 예측이 실제와 일치하는지를 확인한다. 이를 반증 가능성(falsifiability)이라 한다. 대중적으로 꽤 잘 알려진 이론들 중에도 이 둘 중 하나가 어려워서 크게 인정받지 못하는 경우도 분명히 존재한다.[3]
   고고학처럼 실험이 애초에 불가능한 학문에서 반증 가능성에 대한 가장 극적인 사례라면 아마 선형 문자 B일 텐데, 해독에 대한 가설 하나가 발표된 뒤 발굴된 문자 평판(Pylos tablet Ta 641)이 해당 가설을 완벽히 뒷받침해 주었기 때문이다.

  아래 그림에서, 이 평판의 맨 첫 구절(파란색 네모)은 가설에 의하면 'ti-ri-po-de'로 발음되었다. 그런데 조금 뒤에 보면, 붉게 선으로 표시한 것처럼 다리가 셋인 솥(tripod cauldron)의 그림이 나와 있는 것이다.

게다가 당시 미케네 문명에서는 이런 다리 셋짜리 솥의 실물이 발굴된 적도 있으니, 해독의 정확성에 이의를 제기하는 사람이 거의 없었다고 전해진다.

  漁夫

[1] 수성(Mercury) 근일점의 이동을 뉴턴의 중력법칙보다 아인슈타인의 일반 상대성 이론이 더 잘 예측했다.
[2] 흑체 복사 참고(link)
[3] 예를 들면, 다중 우주 이론이 거기 해당할 것이다. 이를 어떻게 증명 혹은 반증하겠는가?