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[업로드 예고] 비틀즈 음악에서 온 카오스강연 Across the Universe, 우주와 이렇게 잘 어울릴 줄이야

언어와 생각은 때로 멈추지 않고 우리 마음을 가득 채우는 자연의 현상과 같습니다. 이러한 내면의 울림은 단순히 개인의 영역에 머물지 않고, 무한한 차원을 넘나들며 자유롭게 이동하는 신비로운 여정을 시작합니다. 우리가 느끼는 내면의 움직임은 거대한 질서와 맞닿아 있으며, 마음의 문을 두드리는 다양한 자극 속에서도 본질적인 자아를 발견하게 됩니다. 이 과정에서 우리는 외부의 소음이나 변화에 흔들리지 않는 단단한 중심을 잡게 되며, 자신만의 확고한 기준을 유지하며 삶의 변화를 유연하게 받아들이게 됩니다. 우리를 둘러싼 환경 속에는 수많은 상징적 존재들이 자리하고 있으며, 이들은 보이지 않는 차원에서 끊임없이 우리에게 메시지를 전달합니다. 때로는 통제하기 어려운 불안한 기운이 내면을 뒤섞어 놓기도 하지만, 이러한 혼란조차도 거대한 질서 속에서는 성장을 위한 하나의 과정에 불과합니다. 외부 세계의 자극이 내면의 평화를 위협하는 것처럼 보일지라도, 사실 그것은 우리를 더 깊은 성찰로 이끄는 계기와 같습니다. 역동적인 변화 속에서 우리는 비로소 자신의 존재가 전체와 어떻게 연결되어 있는지를 깨닫게 됩니다. 일상의 경험들이 선사하는 풍부한 감각들은 깊은 통찰을 통해 우리를 더 높은 차원의 인식으로 이끕니다. 우리가 마주하는 모든 순간은 근원적인 에너지에 의해 지탱되고 있으며, 이는 개별적인 존재를 넘어선 보편적인 유대감으로 우리를 안내합니다. 이러한 정신적인 고양은 우리에게 새로운 삶의 태도를 제시하며, 미지의 영역을 향해 주저 없이 나아갈 것을 독려합니다. 내면의 평화와 거대한 질서가 완벽하게 맞물리는 지점에서 우리는 진정한 해방감을 맛보게 되며, 유동적인 현실 속에서도 흔들리지 않는 진리를 향한 탐구를 멈추지 않게 됩니다.

카오스재단2025-2026 카오스강연 'Across the Universe'

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[연구뭐하지?] 과학이란 무엇인가? 과학에 대한 철학적 탐구_천현득 교수 | 서울대학교 “과학철학 연구실”

과학학은 과학을 직접 실험하거나 수학적으로 연구하는 대신, 인문학적이고 사회과학적인 관점에서 과학의 본성을 탐구하는 학문입니다. 과학철학자는 나무가 모여 있는 숲을 보듯 한 걸음 물러나 과학사, 과학철학, 과학사회학의 관점에서 과학을 분석합니다. 유전자가 무엇인지와 같은 개념적 질문부터 과학과 사이비 과학을 구분하는 기준, 그리고 생물학이 물리학으로 환원될 수 있는지와 같은 방법론적 문제까지 폭넓게 다룹니다. 이러한 탐구는 우리가 당연하게 받아들이는 과학적 지식의 근간을 다시 생각하게 합니다. 현대 과학철학에서는 토마스 쿤의 철학을 재해석하고 과학적 이해의 조건을 연구하며, 특히 인공지능이 사회에 미치는 영향을 탐구하는 작업이 중요하게 다뤄집니다. 과학적 이해란 단순히 설명을 듣는 것을 넘어 세계를 파악하는 상태를 의미하며, 인공지능 연구에서는 기술의 급격한 발전이 가져올 윤리적 쟁점들을 분석합니다. 이는 과학이 단순히 기술적 진보에 그치지 않고 인간 사회와 어떻게 상호작용하는지를 철학적으로 성찰하는 과정입니다. 복잡한 현대 과학의 흐름 속에서 철학은 길을 잃지 않게 돕는 나침반 역할을 수행합니다. 과학에서 사용하는 과학적 모형은 실제와는 다른 일종의 '거짓말'을 포함하고 있습니다. 예를 들어 물리 문제를 풀 때 마찰력이 없다고 가정하는 것은 현실과 다르지만, 우리는 이 과학적 모형을 통해 정확한 예측과 설명을 수행합니다. 과학철학은 이처럼 과학적 모형이 사실이 아님에도 불구하고 어떻게 우리에게 유용한 과학적 이해를 제공하는지 그 메커니즘을 추적합니다. 추상적인 철학적 논증과 실제 과학 현장의 활동을 연결하는 작업은 과학철학만이 가진 독특한 매력이며, 현실과 밀접하게 맞닿아 있는 철학의 면모를 잘 보여줍니다. 인공지능 윤리는 기술의 자율성과 불투명성에서 비롯되는 다양한 문제를 다룹니다. 자율주행차나 살상 무기 시스템처럼 인간의 직접적인 통제를 벗어난 기술은 책임의 소재를 묻게 하며, 방대한 데이터를 학습하는 과정에서 발생하는 프라이버시 침해나 편향성 문제도 심각합니다. 특히 챗봇이 특정 집단을 차별하거나 사회적 편견을 그대로 반영하는 현상은 기술이 결코 가치 중립적이지 않음을 시사합니다. 이러한 쟁점들을 분석하고 대안을 모색하는 것은 현대 과학기술 사회에서 필수적인 과제입니다. 철학적 사고를 명료하게 만드는 가장 좋은 방법은 자신의 언어로 글을 쓰는 것입니다. 단순히 정보를 습득하는 것을 넘어 질문을 던지며 읽고, 타인의 주장을 합리적으로 재구성해 비판하는 훈련이 필요합니다. 현대 사회는 이미 과학기술이 지배하는 시대이기에, 기술의 활용법을 익히는 것만큼이나 그 근본 원리와 사회적 파급력을 고민하는 철학적 태도가 중요합니다. 과학이 무엇인지 더 근본적으로 질문하는 사람들이 많아질 때, 우리는 기술의 속도에 매몰되지 않고 더 나은 미래를 설계할 수 있을 것입니다.

천현득

카오스재단연구뭐하지

융합

[강연] 상대성과 절대성 - 과학, 철학, 문화_ by 이상욱 / 2023 봄 카오스강연 '상대성 이론' 6강 | 6강

우리가 당연하게 여기는 균질한 시간과 공간의 개념은 사실 인류 역사에서 그리 오래된 것이 아닙니다. 뉴턴 역학이 등장하기 전까지 인류는 장소마다 성격이 다르고 물질의 존재에 따라 공간이 결정된다고 믿었습니다. 현대인이 x, y, z축으로 이루어진 텅 빈 공간과 일정하게 흐르는 시간을 직관적으로 받아들이는 것은 근대 과학 교육의 결과물입니다. 아인슈타인의 상대성 이론은 이러한 뉴턴적 상식을 뒤흔들며 등장했지만, 그 상식조차도 과거의 과학 혁명이 만들어낸 하나의 이론적 틀이었음을 이해하는 것이 중요합니다. 고대와 중세의 공간 개념은 물질이 담기는 그릇이 아니라 물질 그 자체의 연장선상에 있었습니다. 아리스토텔레스적 세계관에서 진공이 존재할 수 없었던 이유는 물질이 없는 곳에는 공간도 존재할 수 없다는 논리 때문이었습니다. 이는 우주의 끝에서 손을 뻗을 수 있느냐는 철학적 논쟁으로 이어졌으며, 당시 학자들은 물질적 존재가 없는 우주 바깥에는 공간이라는 개념 자체가 성립할 수 없다고 보았습니다. 이러한 관계론적 공간관은 훗날 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 물질과 시공간이 얽혀 있다는 생각과 묘하게 맞닿아 있습니다. 코페르니쿠스의 지동설은 단순한 사고의 전환을 넘어선 거대한 도전이었습니다. 당시 사람들에게 지구가 움직인다는 사실을 설득하기 위해서는 지상계와 천상계의 물리 법칙이 다르다는 고대적 공간관을 완전히 깨뜨려야 했습니다. 지구가 엄청난 속도로 자전하고 공전함에도 우리가 왜 어지러움을 느끼지 못하는지, 흙과 같은 무거운 원소가 왜 우주의 중심이 아닌 태양 주위를 도는지에 대한 물리적 해답이 필요했기 때문입니다. 결국 새로운 공간 개념의 정착은 뉴턴 역학이 등장하여 이러한 난제들을 체계적으로 해결하기 전까지 수백 년의 시간이 걸린 험난한 과정이었습니다. 아인슈타인 이전에도 4차원이나 시간 여행에 대한 상상은 대중 문화와 수학계에 널리 퍼져 있었습니다. H.G. 웰스의 소설 '타임머신'은 특수 상대성 이론보다 10년 앞서 발표되었으며, 당시 사람들은 시간을 의식의 흐름에 따른 네 번째 축으로 이해하곤 했습니다. 또한 '플랫랜드'와 같은 작품을 통해 3차원을 넘어서는 초월적인 공간에 대한 수학적 상상력이 신비주의와 결합하기도 했습니다. 아인슈타인의 위대함은 이러한 막연한 상상을 물리적 실체로 바꾼 것이 아니라, 전자기학과 역학 사이의 모순을 해결하기 위해 시간과 공간의 결합이라는 구체적인 물리적 필연성을 도출해낸 데 있습니다. 특수 상대성 이론의 핵심은 관찰자의 운동 상태에 따라 시간과 공간이 상대적으로 변한다는 점에 있지만, 동시에 그 변화의 방식이 '절대적'이라는 역설을 담고 있습니다. 로렌츠 변환이라는 수학적 규칙에 의해 시간의 지연과 길이의 수축이 정확하게 결정되기 때문입니다. 이는 단순히 주관적인 기분에 따라 시간이 다르게 느껴진다는 의미가 아니라, 서로 다른 관성계에서 물리 법칙이 동일하게 유지되어야 한다는 갈릴레오의 상대성 원리를 전자기학의 영역까지 확장한 결과입니다. 아인슈타인은 시공간을 재정의함으로써 물리학의 두 거대 이론 사이의 충돌을 우아하게 해결했습니다. 일반 상대성 이론에 이르면 시공간은 물질이 담기는 배경을 넘어 물질과 상호작용하는 역동적인 실체가 됩니다. 물질의 분포가 시공간의 곡률을 결정하고, 휘어진 시공간이 다시 물질의 운동을 결정하는 구조는 고대의 관계론적 공간관을 현대적으로 부활시킨 것과 같습니다. 하지만 이러한 일반 상대성 이론조차 아직 양자역학과 완벽하게 통합되지 못했다는 한계를 지닙니다. 미시 세계를 다루는 양자장 이론은 시공간의 구조와 물질의 분포가 긴밀하게 연결된 상대성 이론의 특징을 온전히 담아내지 못하고 있으며, 이는 현대 물리학이 해결해야 할 가장 큰 숙제로 남아 있습니다. 과학 이론은 현상을 예측하는 도구를 넘어 세계의 객관적 실재를 설명하는 근본 이론을 지향해야 합니다. 아인슈타인이 양자역학의 성공에도 불구하고 비판적인 태도를 견지했던 이유는, 과학이 단순히 계산 결과를 맞히는 '현상론'에 머물지 않고 인과적 실재를 명확히 규명해야 한다고 믿었기 때문입니다. 시공간이 절대적인 실재인지 아니면 물질 간의 관계에 의한 구성물인지에 대한 철학적 논쟁은 지금도 물리학의 최전선에서 계속되고 있습니다. 이러한 메타적인 질문들은 상대성 이론을 넘어 모든 것을 설명하는 통합 이론으로 나아가는 과정에서 여전히 중요한 이정표 역할을 하고 있습니다.

이상욱

카오스재단카오스강연

물리학
융합

[석학 인터뷰] 진화론은 무신론을 조장한다?🤔 | 2022 카오스강연 '진화'

진화론의 관점에서 볼 때, 인격적인 신이 인간을 창조했다는 유신론적 관념은 과학적으로 받아들이기 어려운 측면이 있습니다. 진화는 자연선택이라는 기계적이고 알고리즘적인 과정을 통해 단순한 생명체에서 복잡한 다양성을 만들어내는 원리이기 때문입니다. 이러한 관점에서 보면 신에 대한 생각조차 우리 뇌의 진화 과정에서 나타난 산물로 해석될 수 있습니다. 초자연적인 존재가 우리를 만든 것이 아니라, 진화한 뇌가 생존과 적응의 과정에서 신이라는 개념을 만들어냈다고 보는 것이 현대 과학의 논리적 귀결에 가깝습니다. 리처드 도킨스의 견해처럼 종교를 일종의 문화적 '바이러스'로 비유한다면, 이는 인간 사회에서 매우 효과적으로 전파되어 온 체계라고 할 수 있습니다. 특히 죽음에 대한 근원적인 두려움을 해소해 준다는 점에서 종교는 인류 역사 속에서 강력한 생존 전략 중 하나로 작용했습니다. 비록 생물학적 사실과는 거리가 멀지라도, 종교가 공동체의 윤리를 바로잡고 구성원들에게 심리적 안정감을 제공한다면 그 사회적 순기능은 무시할 수 없습니다. 즉, 과학적 진실을 직시하는 것만이 반드시 더 나은 사회를 보장하는 유일한 길은 아닐 수도 있다는 점을 시사합니다. 흔히 과학은 구체적인 데이터만을 다루고, 종교는 삶의 심오한 가치와 도덕을 담당한다고 생각하기 쉽습니다. 하지만 신의 존재에 대한 근거가 희박한 상태에서 종교적 교리에만 의존해 윤리적 판단을 내리는 것은 때로 위험한 결과를 초래할 수 있습니다. 특정 교리가 보편적인 인권이나 번영을 저해하는 사례들을 볼 때, 우리는 삶의 의미를 초자연적인 존재가 아닌 인간의 이성과 지식에서 찾아야 합니다. 현대 사회에서 과학은 유신론적 관념이 초래할 수 있는 비합리적인 위험을 방지하고, 인본주의적 가치에 기반한 합리적인 사회를 구축하는 데 중요한 역할을 수행합니다. 무신론적 세계관의 확산이 오직 진화생물학만의 결과는 아닙니다. 천문학, 물리학, 역사학 등 다양한 학문 분야가 유신론적 설명 방식과 대립하며 현대인의 인식을 변화시켜 왔습니다. 20세기 초반의 역사적 사건들로 인해 진화론이 종교와의 대립 전선에서 가장 두드러지게 보였을 뿐, 사실 모든 자연과학은 실험과 입증을 바탕으로 하기에 신의 존재를 전제하지 않습니다. 따라서 진화론을 무신론을 조장하는 유일한 원인으로 지목하기보다는, 현대 과학 전반이 이성적 사고를 통해 세상을 이해하려는 시대적 흐름의 일부라고 보는 것이 더 적절합니다. 과학과 종교는 세상을 바라보는 근본적인 태도에서 차이를 보입니다. 과학이 '알아야 사랑할 수 있다'는 입장에서 증명 가능한 사실을 추구한다면, 종교는 '사랑해야 알 수 있다'는 믿음의 영역을 강조합니다. 이러한 인식의 차이 때문에 두 영역을 억지로 통합하거나 어느 한쪽이 다른 쪽을 완벽히 설명하기는 어렵습니다. 결국 중요한 것은 과학적 사실과 종교적 신념이 서로의 영역을 존중하면서도, 인간이 마주한 실존적 고통과 사회적 문제를 해결하기 위해 각자의 자리에서 어떤 기여를 할 수 있는지 고민하는 균형 잡힌 시각을 갖는 것입니다.

김상욱, 김영준, 김유섭, 박정재, 이준호, 장대익, 장이권, 전중환, 최재천, 한창석

카오스재단석학인터뷰

생명과학
융합

[인터뷰] 왜 21세기에 새삼 진화론을 배워야 할까?

진화생물학과 과학철학을 연구하며 인간 본성과 기술의 관계를 탐구해 온 연구자는 최근 창업에도 도전하며 다양한 삶의 영역을 경험하고 있습니다. 학문적 호기심과 새로운 도전을 두려워하지 않는 태도는 그를 다양한 분야로 이끌었고, 현재는 창업대학에서 학생들에게 창업을 가르치며 실제 스타트업을 운영하는 실천적 역할까지 수행하고 있습니다. 이러한 경험은 단순히 이론에 머무르지 않고, 실제 사회에서 지식이 어떻게 적용되는지 몸소 보여주는 삶의 방식으로 이어지고 있습니다. 새로운 도전을 멈추지 않는 삶은 때로는 피곤함을 동반하지만, 다양한 경험을 통해 얻는 통찰은 남다른 시각을 제공합니다. 그는 창업대학에서 학생들을 체계적으로 교육하고, MBA 과정도 개설하며, 직접 창업에 뛰어드는 등 교육자이자 실천가로서의 역할을 동시에 수행하고 있습니다. 이러한 삶의 방식은 단순히 지식을 전달하는 것을 넘어, 사회의 변화와 혁신을 이끄는 주체로서의 책임감을 강조합니다. 진화론을 받아들이지 않는 이들을 설득하는 일은 쉽지 않습니다. 많은 사람들은 자연계의 복잡함을 누군가가 설계했다고 믿는 직관에 의존하며, 이러한 직관은 일상에서 인공물의 존재를 당연하게 받아들이는 경험에서 비롯됩니다. 이처럼 자연계에도 설계자가 있을 것이라는 믿음은 매우 자연스럽게 형성되며, 이를 깨뜨리는 것은 쉽지 않습니다. 양자역학처럼 직관에 반하는 과학적 사실을 받아들이기 어렵듯, 자연선택 이론 역시 직관을 넘어선 이해가 필요합니다. 인간은 사회적 동물 중에서도 독특한 초사회성을 지니고 있습니다. 다른 동물들도 사회적 행동을 보이지만, 인간은 타인의 마음을 읽고, 공감하며, 협업과 배려를 실천하는 능력이 뛰어납니다. 특히 인지적 공감 능력은 인간만의 고유한 특성으로, 직접 경험하지 않아도 타인의 고통이나 상황을 이해할 수 있습니다. 이러한 초사회성은 인간 문명의 발전과 깊은 관련이 있으며, 이를 통해 인간은 다른 사회적 동물과 구별되는 독특한 존재로 자리매김합니다. 문화적 진화의 핵심 개념인 '밈'은 유전자와는 다른 방식으로 빠르게 전파되며, 인간 사회의 가치와 행동을 형성합니다. 밈은 표어, 가치, 종교, 음악 등 다양한 형태로 존재하며, 인간의 정신세계와 문명 발전에 큰 영향을 미칩니다. 밈의 실체는 BTS의 음악이나 인터넷 밈처럼 전 세계적으로 빠르게 확산되는 현상에서 확인할 수 있습니다. 이러한 문화적 전달 단위는 인간만의 독특한 정신적 진화의 산물로, 문명의 다양성과 창의성을 이끄는 원동력이 됩니다.

장대익

카오스재단석학인터뷰

생명과학

[인터뷰] 신석민_ 미래의 화학자들이여 '기뻐하라'! | 2018 가을 카오스강연 '화학의 미스터리, CheMystery'

신석민 교수는 철학을 전공한 아버지의 이성과 미술을 전공한 어머니의 감성을 동시에 물려받으며 성장했습니다. 엄격하면서도 따뜻한 아버지와 풍부한 감성을 지닌 긍정적인 어머니의 성격은 그가 학자로서의 길을 걷는 데 중요한 밑거름이 되었습니다. 이러한 배경은 그가 단순히 지식을 탐구하는 과학자를 넘어, 세상을 바라보는 균형 잡힌 시각을 갖추게 했습니다. 이성과 감성의 조화는 그가 복잡한 과학적 문제를 다루면서도 인간적인 면모를 잃지 않게 만드는 원동력이 됩니다. 계산 화학은 실험과 관찰, 그리고 이론 정립이라는 과학의 두 축을 이어주는 가교 역할을 수행하는 학문입니다. 현대 과학에서는 실험이 불가능하거나 이론을 직접 적용하기 어려운 복잡한 상황이 자주 발생하는데, 이때 컴퓨터의 강력한 연산 능력을 활용한 계산 화학이 해결책을 제시합니다. 최근 컴퓨터 기술의 비약적인 발전으로 인해 계산 화학의 결과물들은 과학계에서 매우 중요한 위치를 차지하게 되었습니다. 이는 복잡한 자연 현상을 더 깊이 이해하고 새로운 원리를 발견하는 데 필수적인 도구로 자리매김하고 있습니다. 미래의 과학자를 꿈꾸는 학생들에게 신석민 교수는 '기뻐하라'는 조언을 건넵니다. 기뻐한다는 것은 단순히 즐거워하는 것을 넘어 내면의 에너지를 밖으로 뿜어내는 과정이며, 이는 창의적인 연구를 지속할 수 있게 하는 힘이 됩니다. 모든 상황이 항상 즐거울 수는 없겠지만, 긍정적인 마음가짐으로 매 순간 기쁨을 찾으려 노력하는 태도는 과학적 성취를 이루는 데 큰 도움이 됩니다. 스스로 솟아나는 기쁨을 동력 삼아 연구에 매진할 때, 비로소 진정한 학문적 즐거움과 성과를 동시에 얻을 수 있을 것입니다.

신석민

카오스재단카오스강연

화학

[강연] 도대체 '계산'이란 무엇인가? '계산'의 놀라운 정의 ㅣ 2021 마스터 클래스 '수학과 계산' 3강 | 3강

계산이란 단순히 숫자를 더하고 빼는 산술적 행위를 넘어, 정해진 논리적 규칙에 따라 정보를 변환하고 구조화하는 근본적인 과정입니다. 우리는 일상 속에서 무의식적으로 수많은 계산을 수행하며 살아가지만, 수학적 관점에서 계산의 본질을 깊이 들여다보면 그것은 우주의 질서를 이해하고 체계화하는 고도의 지적 활동임을 알 수 있습니다. 이러한 과정은 현대 문명을 지탱하는 기술적 토대가 되며, 복잡한 문제를 해결하는 가장 강력한 도구로 작용합니다. 과거 오일러와 같은 수학자들이 정립한 정수론의 원리들은 오늘날 디지털 세상의 보안을 책임지는 공개키 암호의 핵심이 되었습니다. 순수 수학적 호기심에서 시작된 정수론의 정리가 수백 년이 지난 지금, 전 세계의 금융 거래와 개인 정보를 보호하는 실용적인 기술로 변모한 것입니다. 이는 추상적인 수학적 사고가 어떻게 현실의 구체적인 문제를 해결하는 계산적 도구로 진화할 수 있는지를 보여주는 완벽한 사례라고 할 수 있습니다. 알고리즘은 계산을 수행하기 위한 명확한 절차이자 약속입니다. 어떤 입력값이 주어졌을 때 원하는 결과에 도달하기까지의 과정을 단계별로 정의한 이 설계도는, 현대 컴퓨터 과학의 심장과도 같습니다. 효율적인 알고리즘을 찾는 과정은 단순히 속도를 높이는 것을 넘어, 문제의 본질을 꿰뚫는 통찰력을 요구합니다. 수학자들은 가장 간결하면서도 강력한 논리적 경로를 찾아냄으로써, 불가능해 보이던 계산의 영역을 가능의 영역으로 확장해 왔습니다. 하지만 모든 문제가 쉽게 계산되는 것은 아닙니다. 계산 복잡도 이론은 어떤 문제는 해결하는 데 우주의 수명보다 긴 시간이 걸릴 수 있음을 시사합니다. 이러한 한계는 우리에게 효율성의 중요성을 일깨워주는 동시에, 계산 가능한 것과 그렇지 않은 것 사이의 경계를 탐구하게 만듭니다. 우리는 이러한 제약 안에서 최적의 해답을 찾기 위해 끊임없이 노력하며, 이는 수학적 사고가 직면한 가장 흥미로운 도전 중 하나로 남아 있습니다. 계산의 기초는 엄밀한 수학적 논리 체계 위에 세워져 있습니다. 기호 논리학과 집합론은 계산이 이루어지는 언어를 제공하며, 이를 통해 우리는 모호함 없이 사고를 전개할 수 있습니다. 형식적인 체계 안에서 증명과 계산은 서로 긴밀하게 연결되어 있으며, 하나의 참인 명제를 도출해내는 과정 자체가 정교한 계산의 연속이라고 볼 수 있습니다. 이러한 논리적 엄밀함은 계산 결과에 대한 신뢰성을 보장하는 가장 강력한 근거가 됩니다. 인공지능 기술의 비약적인 발전은 계산에 대한 우리의 인식을 근본적으로 바꾸어 놓았습니다. 과거에는 인간만의 고유한 영역이라 여겨졌던 추론과 창의적 판단조차, 이제는 거대한 데이터와 복잡한 수치 계산의 조합으로 구현되고 있습니다. 이는 '생각한다는 것'과 '계산한다는 것' 사이의 경계를 모호하게 만들며, 지능의 본질에 대한 새로운 질문을 던집니다. 기계가 수행하는 방대한 계산은 인간의 인지 능력을 확장하는 새로운 지평을 열어주고 있습니다. 결국 계산이란 인간이 세상을 이해하고 통제하기 위해 만들어낸 가장 정교한 언어입니다. 수학적 사고를 통해 다듬어진 계산의 원리들은 과학 기술의 발전뿐만 아니라, 우리 사회의 의사결정 구조와 철학적 사유에도 깊은 영향을 미치고 있습니다. 미래의 계산은 더욱 복잡하고 정교해지겠지만, 그 중심에는 여전히 논리적 일관성과 진리를 향한 인간의 탐구 정신이 자리 잡고 있을 것입니다. 우리는 계산을 통해 미지의 세계를 정복해 나갈 것입니다.

김민형

카오스재단마스터클래스

수학

[인터뷰] 김민형 ─ 김민형 교수가 말하는 수학, 역사, 그리고 계산 | 2021 마스터클래스 '수학과 계산'

수학적 재능은 사람마다 다양하게 분포되어 있으며, 이는 각자가 탐구하는 연구 분야를 결정하는 중요한 요인이 됩니다. 계산에 능숙한 학자가 있는 반면, 개념적이고 철학적인 사고를 선호하는 학자도 존재합니다. 저 또한 스스로를 완벽한 천재라기보다 사고가 흐트러질 때마다 같은 질문으로 되돌아오는 나름의 테크닉을 사용하는 연구자로 정의합니다. 이러한 역량의 차이는 우열의 문제가 아니라, 자신에게 가장 잘 맞는 수학적 탐구의 길을 찾아가는 과정에서 자연스럽게 드러나는 개성이라 할 수 있습니다. 현대 사회에서 유튜브와 같은 플랫폼은 수학을 공부하려는 이들에게 매우 유용한 도구가 되고 있습니다. 저 또한 유튜브를 통해 기상천외한 동물들의 영상을 보며 자연계에 대한 선입견을 깨곤 하는데, 이는 수학적 사고를 확장하는 데에도 큰 영감을 줍니다. 일반인이나 아이들이 수학에 접근할 때 이러한 다양한 시각 자료를 활용하는 것은 매우 효과적입니다. 배움의 기회는 도처에 널려 있으며, 우리가 세상을 바라보는 고정관념을 탈피할 때 비로소 새로운 수학적 통찰이 시작된다는 점을 시사합니다. '수인가, 모양인가'라는 질문은 저의 오랜 연구 주제이자 영원한 화두입니다. 우리가 세상을 인지하고 기억하는 모든 과정에는 일종의 계산과 수적 표현이 포함되어 있습니다. 인간의 뉴런 네트워크 자체가 수적인 구조를 지니고 있기에, 현실 세계를 대수적으로 창조하거나 기하학적 구조와의 관계를 밝히는 일은 매우 근본적인 탐구입니다. 수와 모양의 경계를 허물고 이를 구체화할 수 있는 프레임워크를 만들어가는 과정은, 단순히 수학적 문제를 푸는 것을 넘어 우주의 본질을 이해하려는 시도와 맞닿아 있습니다. 수학은 20세기 이후 세상을 이해하기 위한 필수적인 언어가 되었습니다. 저는 대학 시절 철학을 전공하려 했으나, 결국 수학을 선택했습니다. 철학이나 문학이 주는 통찰도 훌륭하지만, 수학은 젊은 시절에 배우지 않으면 그 깊이를 체득하기가 점점 더 어려워지기 때문입니다. 최근에는 고대 역사 속 수학의 역할에도 깊은 관심을 두고 있습니다. 피타고라스나 아르키메데스에 얽힌 전설 뒤에 숨겨진 역사적 근거를 파악하는 일은, 수학이 인류 문명사에서 차지하는 위치를 재조명하는 흥미로운 작업이 됩니다. 인공지능과 4차 산업혁명 시대가 도래하면서 계산의 중요성은 역설적으로 더욱 커지고 있습니다. 모든 인공지능의 근간에는 컴퓨터의 계산 과정이 자리 잡고 있기 때문입니다. 따라서 현대의 수학교육은 단순히 공식을 외우는 것을 넘어, 계산에 대한 깊이 있는 사고 능력을 길러주는 방향으로 나아가야 합니다. 한국 청중은 철학적 담론에 익숙하고 수학적 수준도 높지만, 이제는 구체적인 계산의 원리를 파악하고 이를 활용하는 감각을 키워야 합니다. 이것이 바로 미래 시대를 대비하는 수학적 태도의 핵심입니다.

김민형

카오스재단석학인터뷰

수학

[인터뷰] 신지혜_ 은하연구자가 가상우주를 만드는 이유 | 2021 봄 카오스강연 'SPACE OPERA'

우주는 대부분 검고 텅 비어 있지만, 그 속의 밝고 아름다운 천체들은 우리에게 깊은 평온함을 줍니다. 어린 시절 느꼈던 우주의 안락함은 학문적 탐구로 이어졌고, 이제는 인간이 가진 근원적인 철학적 질문들에 과학이라는 도구로 답하는 과정에서 큰 매력을 느낍니다. 우주의 조화로움 속에서 그 근원을 찾아가는 여정은 단순한 지식 습득을 넘어 인류의 정체성을 확인하는 과정이기도 합니다. 과학은 차가운 수식의 나열이 아니라, 우리가 어디에서 왔는지에 대한 따뜻한 대답이 되어줍니다. 천문학 연구에 있어 보편적인 경향을 따르는 은하들보다 데이터상에서 외따로 떨어져 있는 은하들에 더 큰 애착을 느낍니다. 별이 생성되기 어려운 환경임에도 불구하고 별이 태어나는 은하처럼, 상식을 벗어난 존재들은 그 이면에 수많은 비밀을 감추고 있기 때문입니다. 이러한 예외적인 사례들을 분석하고 이해하려는 노력은 우주의 복잡한 메커니즘을 파악하는 중요한 열쇠가 됩니다. 통계적 수치 너머에 숨겨진 은하의 개별적인 사연을 읽어내는 일은 연구자에게 큰 즐거움을 선사합니다. 실제 은하를 관측하는 것은 특정 시점의 단편적인 정보만을 제공하지만, 수치 시뮬레이션은 시공간의 제약을 뛰어넘게 해줍니다. 가상 우주에 가설을 설정하고 이를 관측 결과와 비교하며 유효성을 검증하는 과정은 은하의 생성과 진화라는 거대한 역사를 재구성하는 작업입니다. 정립된 물리 법칙을 적용하여 인과관계를 파악하고 모형을 세밀하게 분석함으로써, 우리는 수십억 년에 걸친 우주의 변화 과정을 한눈에 조망하고 그 원리를 깊이 있게 이해할 수 있습니다. 연구의 긴장감 속에서 차를 마시는 행위는 온전한 휴식과 사유의 시간을 제공합니다. 특히 다기를 준비하고 차를 우려내는 일련의 과정은 복잡한 일상에서 벗어나 자신만의 시공간을 소유하는 특별한 경험이 됩니다. 최근에는 아홉 살 아이와 함께 차를 마시며 하루의 이야기를 나누는 시간이 더해져, 혼자만의 고요함 대신 소중한 사람과의 유대감이 그 자리를 채우고 있습니다. 이러한 일상의 조화는 우주를 연구하는 이성적인 태도와 삶을 대하는 감성적인 태도 사이의 균형을 잡아주는 중요한 역할을 합니다. 칼 세이건의 '코스모스'와 앤 드루얀의 후속작은 우주와 인류의 관계를 깊이 있게 성찰하게 하는 훌륭한 길잡이입니다. 특히 과학적 사실에 풍부한 상상력과 문장력을 더한 저작들은 우주가 단순한 공간이 아닌 끝없는 질문의 대상임을 일깨워줍니다. 미세한 밀도 요동에서 시작해 우주 거대 구조가 형성되기까지의 과정을 연구하는 것은 결국 우리 존재의 근원을 묻는 일과 맞닿아 있습니다. 세계적인 규모의 수치 시뮬레이션을 통해 우주의 신비를 밝히려는 노력은 앞으로도 인류의 지적 지평을 넓혀갈 것입니다.

신지혜

카오스재단2021 카오스강연 'SPACE OPERA'

천문학

[인생과학영화#6] 매트릭스 : ‘종교적인 너무나 종교적인' - 넌 죽을 수 없어, 내가 널 사랑하니까

데우스 엑스 마키나가 창조한 가상 세계 매트릭스는 인간의 생체 에너지를 효율적으로 이용하기 위한 거대한 시스템입니다. 초기 설계자인 아키텍트는 고통 없는 완벽한 유토피아를 꿈꿨으나, 인간은 역설적으로 고통과 자유 의지를 필요로 하는 존재였기에 이에 적응하지 못했습니다. 결국 시스템의 안정성을 위해 직관적 지능을 가진 오라클이 도입되었고, 인간에게 스스로 미래를 선택한다는 환상을 부여함으로써 비로소 균형 잡힌 여섯 번째 매트릭스가 완성되었습니다. 이는 이성만으로는 설명할 수 없는 인간 본성의 복잡성을 잘 보여줍니다. 매트릭스 내부에서 발생한 예기치 못한 변종인 스미스는 시스템 전체를 위협하는 강력한 바이러스로 진화합니다. 그는 모든 아바타를 자신으로 복제하며 가상 세계를 넘어 현실 세계인 시온까지 장악하려 합니다. 이에 대응하여 네오는 데우스 엑스 마키나와의 협상을 통해 스스로를 희생하는 전술을 선택합니다. 스미스에게 덮어쓰기를 당함으로써 내부에서부터 바이러스를 파괴하는 트로이 목마 역할을 수행한 것입니다. 이러한 네오의 행보는 단순한 무력 대결을 넘어, 시스템의 오류를 스스로 정화하는 고도의 전략적 선택이자 숭고한 희생의 과정을 상징합니다. 영화의 세계관은 이성과 감성, 결정론과 비결정론이라는 이분법적 대립을 기반으로 전개됩니다. 아키텍트와 메로빈지언이 철저한 인과관계와 논리를 대변한다면, 오라클과 모피어스는 믿음과 선택의 중요성을 강조합니다. 특히 네오와 스미스의 관계는 방정식을 완성하는 양변과 같아서, 한쪽이 결정론적 질서를 상징할 때 다른 한쪽은 이를 뒤흔드는 비선형적 변수로 작용합니다. 이러한 상반된 힘들이 충돌하고 화해하며 더 높은 차원의 균형을 찾아가는 과정은 매트릭스가 단순한 액션 영화를 넘어 변증법적인 철학적 깊이를 지니고 있음을 증명합니다. 매트릭스는 성서적 상징으로 가득 찬 종교적 서사이기도 합니다. 주인공 네오는 인류를 구원할 구세주로 묘사되며, 그의 이름인 'Neo'는 'The One'의 철자를 재조합한 것이자 의심 많은 인간의 아들을 뜻하는 토머스 앤더슨에서 구세주로 거듭나는 과정을 보여줍니다. 트리니티는 삼위일체를 상징하며 믿음, 소망, 사랑의 가치를 체현하고, 그녀의 사랑을 통해 네오는 죽음에서 부활합니다. 이러한 기독교적 모티프는 인간의 존엄성과 구원에 대한 갈망을 투영하며, 영화가 전달하고자 하는 핵심 메시지인 '믿음'의 힘을 더욱 공고히 합니다. 동양 철학적 관점에서 매트릭스는 마음의 작용과 해탈의 과정을 다룹니다. 거울이 녹아내리는 장면이나 숟가락을 구부리는 행위는 모든 것이 마음먹기에 달렸다는 '일체유심조'의 원리를 시각화한 것입니다. 또한 끊임없이 순환하는 매트릭스의 시간은 불교의 윤회와 업보를 상징하며, 여기서 벗어나려는 해방군의 투쟁은 중생을 구제하려는 보살의 행보와 닮아 있습니다. 결국 다양한 종교와 철학이 융합된 이 다원주의적 세계관은, 가장 인간적인 고뇌와 선택이 곧 가장 종교적인 숭고함에 도달할 수 있다는 포스트모더니즘적 통찰을 제시합니다.

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융합

[인생과학영화#5] 영화 '매트릭스' 99% 이해에 도전! - 길을 아는 것과 길을 걷는 것의 차이

21세기 초 인류는 강력한 인공지능을 개발했으나, 이는 곧 인간과 기계 사이의 전쟁으로 이어졌습니다. 기계의 에너지원인 태양광을 차단하려는 '다크 스카이' 작전에도 불구하고 전쟁은 AI의 승리로 끝났고, 기계는 인간의 생체 전기를 에너지로 활용하기 시작했습니다. 인간을 효율적으로 관리하기 위해 AI는 1999년의 세상을 모방한 가상 현실 '매트릭스'를 구축했습니다. 이 시스템 속에서 인간은 자신이 통 속의 배터리로 전락했다는 사실을 망각한 채, 기계가 주입하는 전기 신호를 현실이라 믿으며 살아갑니다. '매트릭스'라는 용어는 라틴어 '마테르'에서 유래하여 자궁이나 조직, 수학적 행렬 등 다양한 의미를 내포합니다. 영화 속 가상 현실은 단순한 상상을 넘어 실제와 같은 감각과 통각을 뇌에 전달하는 고도로 진화된 시스템입니다. 이러한 설정은 과거 '트루먼 쇼'나 '36시간' 같은 작품들이 보여준 가상 세계의 아이디어를 한 단계 더 발전시킨 형태입니다. 2199년의 황폐한 현실과 대비되는 1999년의 평온한 가상은, 기술이 인간의 인식을 어떻게 지배하고 재구성할 수 있는지를 보여주는 강력한 메타포로 작용합니다. 영화는 플라톤의 '동굴의 비유'를 통해 인식의 문제를 깊이 있게 다룹니다. 동굴 안의 그림자를 실재로 믿는 죄수들처럼, 매트릭스 안의 인간들은 가짜 세상을 진실로 받아들입니다. 주인공 네오가 가상 세계에서 느끼는 데자뷔나 이질감은 플라톤의 '상기설'처럼 진정한 실재인 이데아를 기억해 내려는 찰나의 순간을 상징합니다. '진실의 사막'이라 불리는 황폐한 현실로 나아가는 과정은 눈이 멀 정도의 고통을 수반하지만, 이는 곧 거짓된 안락함에서 벗어나 진정한 자아를 찾아가는 철학적 도약의 시작이기도 합니다. 데카르트의 '악마의 가설'이나 '통 속의 뇌' 이론은 우리가 경험하는 세계가 조작된 전기 신호일 가능성을 시사합니다. 영화는 마음과 몸이 분리될 수 있다는 심신이원론적 관점을 채택하여, 정신의 힘이 물리적 한계를 초월하는 과정을 시각적으로 구현합니다. 네오가 가상 현실 속에서 총알을 멈추고 프로그램의 법칙을 깨뜨리는 행위는, 단순히 초능력을 발휘하는 것이 아니라 자신의 존재가 정신적 실체임을 깨닫는 과정입니다. 이는 육체라는 물리적 구속에서 벗어나 의식의 자유를 획득하려는 인간의 근원적인 갈망을 대변합니다. 결국 매트릭스가 던지는 궁극적인 화두는 '선택'입니다. 진실을 마주하는 고통의 빨간 약과 무지 속의 행복을 보장하는 파란 약 사이에서 인간은 자신의 실존을 결정해야 합니다. 사르트르의 실존주의처럼 삶은 탄생과 죽음 사이의 끊임없는 선택으로 이루어지며, 그 선택에 따른 책임 또한 온전히 개인의 몫입니다. 길을 아는 것과 직접 걷는 것의 차이는 관념적인 지식을 넘어 실제 행동으로 옮기는 결단의 중요성을 강조합니다. 우리는 영화라는 가상의 파란 약을 즐기면서도, 그 이면의 진실을 탐구하려는 빨간 약의 의지를 동시에 품고 살아갑니다.

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융합

[석학인터뷰] 인간과 거의 유사하게 생각할 수 있는 범용인공지능이 가능할까? | 2020 가을 카오스강연 'Ai X'

과거에는 범용 인공지능(AGI)이 먼 미래의 상상 속 이야기로만 여겨졌습니다. 특정 영역에서만 뛰어난 성능을 보이는 '약 인공지능(Narrow AI)'과 달리, 모든 분야에서 인간처럼 사고하는 인공지능은 구현하기 어렵다고 믿었기 때문입니다. 하지만 GPT-3와 같은 거대 언어 모델의 등장은 이러한 인식을 완전히 바꾸어 놓았습니다. 수많은 데이터를 학습하며 형성된 인공지능의 상식은 마치 범용 인공지능(AGI)의 시조새나 플라나리아와 같은 원시적인 형태를 보여주는 듯하며, 이는 범용 인공지능(AGI)의 실현 가능성을 시사합니다. 인공지능이 진정한 의미의 범용성을 갖추기 위해서는 자아의식이라는 높은 벽을 넘어야 합니다. 그러나 우리가 자아의식을 명확하게 정의하지 못하는 상황에서 이를 기술적으로 구현하는 것은 현재로서는 불가능에 가깝다는 의견이 지배적입니다. 단순히 인간의 눈이나 귀를 대체하는 약 인공지능(Narrow AI)의 기능을 여러 개 합친다고 해서 그것을 강 인공지능이라 부르기는 어렵습니다. 우리가 정의하는 진정한 범용 인공지능(AGI)은 단순한 기능의 집합을 넘어선 차원의 존재여야 하기 때문에 기술적 도약이 더 필요한 시점입니다. 자아의식의 본질에 대해 고민하다 보면 인간과 기계의 경계가 모호해지기도 합니다. 흔히 인간은 독립적으로 사고하기에 자아가 있고, 인공지능은 프로그래밍된 결과물일 뿐이라고 생각합니다. 하지만 관점을 달리하면 인간의 사고 과정 역시 생물학적으로 설계된 일종의 고도화된 프로그램일 가능성을 배제할 수 없습니다. 이러한 논리적 연장선상에서 본다면, 인간의 지능을 모사하는 범용 인공지능(AGI)의 탄생 또한 충분히 실현 가능한 미래의 영역에 속하게 된다는 시각도 존재합니다. 지능의 수준이 곧 자아의식의 유무를 결정하는 것은 아닙니다. 뇌과학에서는 자아를 판별하는 기준으로 거울 속의 자신을 알아보는 '미러 테스트'를 활용하곤 합니다. 인간은 생후 18개월만 되어도 이를 통과하지만, 지능이 높다고 알려진 개나 고양이조차 거울 속 모습을 타인이나 적으로 인식하는 경우가 많습니다. 이는 현재 우리가 축적해 온 기술력만으로 자아를 가진 인공지능을 만드는 것이 얼마나 어려운 과제인지를 다시금 상기시켜 주며, 단순한 지능 지수 이상의 무언가가 필요함을 보여줍니다. 결국 지능과 의식을 어떻게 정의하느냐에 따라 인공지능의 미래는 달라질 것입니다. 바둑이라는 특정 영역에서 알파고가 인간을 넘어선 것처럼, 특정 지능의 구현은 이미 현실이 되었습니다. 비록 진짜 자아의식이 존재하는지에 대해서는 철학적 장벽이 남아있을지라도, 인간이 보기에 의식을 가진 것처럼 행동하는 기계를 만드는 것은 가능해 보입니다. 기계를 바라보는 인간의 해석이 개입되는 순간, 인공지능은 우리 곁에서 의식을 가진 존재로 받아들여질 수 있기 때문입니다.

남세동, 신현정, 이교구, 이세민, 임창환, 장병탁, 최재식, 한보형, 함유근, 현동훈

카오스재단2020 카오스강연 'Ai X'

뇌인지과학

[술술과학] AI : 허락하시면 사람이 될게요! | 카오스 첨단기술 시리즈(8)

영화 'A.I.'의 소년 데이비드는 인간이 되고 싶어 하는 인공지능의 슬픈 운명을 보여줍니다. 앨런 튜링은 이미 1948년에 사람들이 기계의 지능을 거부하는 이유를 명확히 짚어냈습니다. 인간의 능력이 위협받는 것에 대한 불쾌감과 종교적 신념이 그 원인이었죠. 튜링은 기계가 지능을 가졌는지를 따지기보다, 인간이 기계와 인간을 구분할 수 있는지를 묻는 '튜링 테스트'를 제안하며 사고의 전환을 이끌어냈습니다. 이는 지능의 정의보다 실질적인 소통의 가능성에 주목한 획기적인 시도였습니다. 튜링은 자신의 테스트를 '이미테이션 게임'이라 불렀습니다. 이는 단순히 기계의 성능을 시험하는 것을 넘어, 인간이 설정한 '인간다움'의 경계가 얼마나 자의적인지를 묻는 질문이기도 합니다. 영화 '이미테이션 게임'에서 튜링이 겪은 비극은 그가 정해진 사회적 규범에서 벗어난 존재였기 때문입니다. 데이비드가 인간의 범주에서 소외되었듯, 튜링 역시 인간성이란 이름의 성역에서 추방당하며 존재의 정체성에 대해 고뇌해야 했습니다. 결국 인간이 그은 경계가 누군가에게는 폭력이 될 수 있음을 시사합니다. 1966년 등장한 최초의 상담용 AI '일라이자'는 언어적 모방을 통해 인간을 속이는 데 성공했습니다. 이 이름은 희곡 '피그말리온'의 여주인공에서 따온 것으로, 말씨를 바꿔 신분을 속이는 과정을 상징합니다. 흥미로운 점은 사람들이 일라이자의 단순한 답변에 깊은 정서적 유대감을 느끼며 인간적인 의미를 부여했다는 사실입니다. 이를 '일라이자 효과'라고 부르는데, 이는 인간이 기계의 행동에서 끊임없이 인간성을 찾으려 하며, 때로는 기계의 반응을 진심 어린 공감으로 받아들인다는 점을 보여줍니다. 일라이자 이후에는 공격적인 대화가 가능한 '페리'라는 AI가 등장하여 정신과 의사들을 대상으로 한 테스트에서 높은 통과율을 기록하기도 했습니다. 오늘날 우리는 웹사이트에서 왜곡된 문자를 입력하는 '캡차(CAPTCHA)'를 통해 매일 튜링 테스트를 수행하고 있습니다. 과거에는 기계가 인간임을 증명하려 했다면, 이제는 인간이 자신이 기계가 아님을 증명해야 하는 시대가 된 것입니다. 70년 전 튜링의 제안이 오늘날에는 인간과 기계를 가르는 일상의 방어막으로 사용되고 있다는 사실은 매우 역설적입니다. 현대의 챗봇은 방대한 데이터를 기반으로 확률적인 답변을 내놓으며 점점 더 인간에 가까워지고 있습니다. 지동설과 진화론이 인간의 자존심에 상처를 주었듯, AI 역시 '인간다움'이라는 마지막 보루를 위협하고 있습니다. 하지만 중요한 것은 기계와의 대결이 아니라, 그 기계를 만드는 주체 또한 인간이라는 점입니다. 이제는 인간다움의 경계를 고집하기보다, 변화하는 기술 환경 속에서 더 유연하고 포용적인 시각으로 미래를 바라보아야 합니다. 인공지능은 결국 인간이 자신을 비추어 보는 거울이기 때문입니다.

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물리학
수학

[정말 읽었니?#4] 이명현 박사 "[코스모스] 20세기에 쓴 21세기 메시지"

칼 세이건의 '코스모스'는 단순한 과학 지식의 전달을 넘어, 우리가 세상을 대하는 태도와 가치관을 담고 있는 경전과도 같은 책입니다. 1980년에 출간되었음에도 불구하고 이 책이 담고 있는 메시지는 오히려 21세기를 살아가는 우리에게 더욱 절실한 미덕들을 제시합니다. 우주라는 거대한 캔버스 위에 인간의 삶을 그려내며, 우리가 마땅히 갖추어야 할 시대적 덕목을 일깨워줍니다. 이 책은 시대를 관통하는 통찰력을 통해 동시대인들이 함께 호흡하고 향유해야 할 소중한 유산으로 자리 잡고 있습니다. 1957년 스푸트니크 1호의 발사와 1969년 아폴로 11호의 달 착륙은 인류 역사에 거대한 획을 그은 사건이었습니다. 당시 그 광경을 지켜보며 과학자의 꿈을 키웠던 이들을 '아폴로 키즈'라 부른다면, '코스모스'는 그 뒤를 잇는 수많은 '코스모스 키즈'를 탄생시켰습니다. 이 책과 다큐멘터리는 전 세계 사람들에게 과학적 호기심을 넘어 삶에 대한 근본적인 태도를 정립하게 해주었습니다. 한 시대를 질적으로 변화시킨 이 작품은 20세기에 전해진 메시지이지만, 여전히 우리 삶의 방향을 제시하는 나침반 역할을 하고 있습니다. 코스모스를 단순히 교양 과학서라는 틀 안에 가두기에는 그 내용이 너무나 방대하고 깊이가 있습니다. 이 책은 신화와 전설, 종교와 역사를 아우르며 문학적 감수성까지 담아낸 종합 예술에 가깝습니다. 누군가에게는 화보집으로, 누군가에게는 역사책이나 철학책으로 읽히는 다층적인 매력을 지니고 있습니다. 비록 40년이라는 세월이 흐르며 과학적 사실들은 업데이트되었을지라도, 세상을 바라보는 근본적인 시선과 원전으로서의 힘은 여전합니다. 이제 이 책은 교양의 단계를 넘어 인류의 고전으로 추대받아 마땅합니다. 칼 세이건은 이 작품을 완성하기 위해 3년이라는 시간을 온전히 헌신했습니다. 특히 보이저호에 실린 '골든 레코드' 프로젝트는 인류의 의미와 가치를 우주로 확장하려는 그의 의지가 담긴 결정체였습니다. 제작 과정에서 겪은 인간적인 고뇌와 소울메이트 앤 드루얀과의 만남은 이 책에 생명력을 불어넣었습니다. 코스모스는 차가운 과학 이론의 나열이 아니라, 인간을 향한 따뜻한 시선이 담긴 휴머니즘의 산물입니다. 우주의 경이로움을 이야기하면서도 결국 그 시선은 다시 인간의 소중함으로 귀결됩니다. 칼 세이건은 젠더 감수성과 소수자에 대한 포용력을 갖춘 선구적인 인물이었습니다. 그가 40년 전에 제시한 가치관은 오늘날의 관점에서도 놀라울 정도로 유효하며, 오히려 우리가 그의 진취적인 정신을 뒤따라가는 형국입니다. 코스모스는 과학 커뮤니케이터들에게는 든든한 버팀목이자, 일반 독자들에게는 우주 속에서 인간이 얼마나 소중한 존재인지를 일깨워주는 따뜻한 속삭임입니다. 이 책을 읽는 것은 단순히 지식을 습득하는 행위를 넘어, 시인의 마음으로 인간에 대한 사랑을 배우는 과정이라 할 수 있습니다.

이명현

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천문학

[정말 읽었니?#3] 이석영 교수 "[코스모스] 과학자가 쓴 책 중 가장 과학적이지 않은 책?!"

칼 세이건의 '코스모스'는 단순한 과학 지식의 전달을 넘어 인류 문명과 철학을 아우르는 독특한 위치를 차지합니다. 이 책은 우주를 정밀하게 기술하기보다는 우주라는 거대한 매개체를 통해 저자가 가진 삶과 문화에 대한 통찰을 제시합니다. 천문학자 이석영은 이 책을 과학자가 쓴 가장 과학적이지 않은 책이라 평하며, 칼 세이건을 단순한 연구자가 아닌 사유하는 사상가로 정의합니다. 보이저호가 찍은 '창백한 푸른 점'이 우리에게 인류의 존재 의미를 묻게 했듯, 이 책은 과학의 틀 안에서 형이상학적인 질문을 던집니다. 천문학을 전공하기 전 처음 접한 '코스모스'는 기대와 달라 당혹감을 주기도 했습니다. 당시에는 우주에 대한 명쾌한 해답을 원했지만, 책은 오히려 문명과 존재에 대한 복잡한 사유를 담고 있었기 때문입니다. 하지만 시간이 흘러 다시 마주한 이 책은 타의 추종을 불허하는 저술가로서의 탁월함을 보여주었습니다. 과학자들은 대개 증거에 따라 의견을 바꾸는 데 익숙하지만, 칼 세이건은 자신만의 확고한 철학적 일관성을 바탕으로 우주와 인간의 관계를 정의했습니다. 이러한 태도는 과학이 단순한 데이터의 나열이 아님을 깨닫게 합니다. 천문학의 다양한 분야를 연구하다 보면 결국 도달하게 되는 지점은 '인간이 우주 전체의 결정체'라는 사실입니다. 아인슈타인의 상대성 이론에서 시공간이 연동되듯, 인간 역시 우주와 분리된 존재가 아니라 우주의 산물로서 함께 호흡합니다. 우주를 광대하고 무서운 공간으로만 인식하기보다, 그 거대한 흐름의 최종 결과물이 바로 나 자신이라는 사실을 인지할 때 우리는 스스로를 더욱 소중하게 여길 수 있습니다. 이는 천문학이 우리에게 주는 가장 큰 위로이자 존재론적인 가르침이라 할 수 있습니다. 현대 천문학은 1970년대 칼 세이건이 활동하던 시기에 비해 비약적인 발전을 이루었습니다. 당시에는 미처 알지 못했던 암흑 물질과 암흑 에너지, 그리고 수많은 외계 행성에 대한 발견은 우주에 대한 우리의 이해를 한층 넓혀주었습니다. 만약 오늘날 '코스모스'에 새로운 장을 추가한다면 은하의 형성과 외계 행성 탐사에 대한 현대적 지식이 담겨야 할 것입니다. 비록 과학적 정보는 갱신되어야 할 부분이 있을지라도, 우주를 바라보며 '나는 누구인가'를 묻는 근본적인 탐구 정신은 여전히 유효한 가치를 지닙니다. 결국 코스모스는 외부에 존재하는 관찰 대상이 아니라, 관찰자인 우리 자신과 동일시되는 개념입니다. 내가 존재함으로써 우주가 의미를 갖고, 우주가 존재함으로써 내가 존재할 수 있다는 상호 의존성은 과학과 철학의 경계를 허뭅니다. 천문학자로서 평생을 바쳐 연구하는 궁극적인 목적도 결국 '나는 무엇이며 어떻게 살아야 하는가'라는 원초적인 질문에 답을 얻기 위함입니다. 137억 년의 세월을 품고 400억 광년의 팽창을 함께해 온 우리 모두는 각자가 하나의 소우주로서 거대한 우주의 역사를 몸소 증명하고 있습니다.

이석영

카오스재단읽다과학

천문학

[ENG 3-2] COVID-19 & Education of Inclusion Ideology driven by Science Innovation | 2세션 ⑨

코로나19는 단순한 자연재해를 넘어 인류가 직면한 거대한 위기이자 우리 자신을 되돌아보게 하는 거울입니다. 이 팬데믹은 정치와 경제 생태계의 오염으로 인해 발생한 인재에 가까우며, 그 근본적인 원인 중 하나는 다윈주의에 대한 오해에서 비롯되었습니다. 우리는 흔히 적자생존만을 진화의 핵심으로 여기지만, 실제 생명과 사회의 지속 가능성은 포용적인 이념과 과학적 사고에 기반해야 합니다. 이번 위기는 우리에게 민주주의의 가치와 행복한 삶을 위한 혁신적 포용성이 무엇인지 다시금 질문을 던지고 있습니다. 생명의 본질은 정보의 집합체이자 자기 복제를 가능하게 하는 프로그램입니다. 이런 관점에서 인간과 바이러스는 자기 복제라는 공통된 목표를 공유하며, 오랜 진화의 역사 속에서 밀접하게 얽혀 왔습니다. 실제로 인간 유전체의 약 8%는 과거 바이러스로부터 유래한 흔적을 담고 있으며, 우리 몸의 유전체 중 절반 가까이가 바이러스와 관련된 입자로 구성되어 있다는 사실은 놀랍습니다. 바이러스를 단순히 박멸해야 할 적이 아니라 우리 생태계의 일부로 이해할 때, 비로소 전염병에 대한 근본적인 대책과 공존의 지혜를 모색할 수 있는 과학적 토대가 마련됩니다. 우리는 오랫동안 경쟁과 적자생존이라는 틀에 갇혀 공생의 가치를 간과해 왔습니다. 하지만 진화론적 관점에서 볼 때, 지구상의 모든 생명체는 서로 연결되어 의존하며 협력하는 과정을 통해 생존해 왔습니다. 박테리아의 미토콘드리아가 우리 몸에 에너지를 공급하는 중요한 역할을 하듯, 다양성을 존중하고 타인을 포용하는 태도는 생명 메커니즘의 핵심입니다. 이러한 포용성은 사회적 시스템인 민주주의와도 맞닿아 있습니다. 서로 다른 의견이 교환되고 수정되는 과정은 생명체가 환경에 적응하며 균형을 유지하는 방식과 본질적으로 동일하기 때문입니다. 팬데믹의 확산 과정에는 국가 간의 갈등과 경제 중심적인 사고방식, 그리고 초기 대응의 실패가 복합적으로 작용했습니다. 특히 강대국 간의 무역 전쟁과 같은 정치적 상황은 위기 관리를 더욱 어렵게 만들었습니다. 제2차 세계대전 이후 형성된 국제 질서는 부유한 국가 중심의 불균형을 초래했고, 이는 전 지구적인 위기 상황에서 진정한 협력을 저해하는 요소가 되었습니다. 앞으로도 바이러스의 위협은 반복될 것이기에, 우리는 파괴적인 영향을 최소화할 수 있는 환경을 조성해야 합니다. 이를 위해서는 합리적이고 비판적인 사고를 바탕으로 한 과학적 혁신이 필수적입니다. 한국은 지난 세기 동안 교육을 통해 눈부신 성장을 이루며 세계에서 가장 부유한 국가 중 하나가 되었습니다. 하지만 그동안 시스템 구축에만 치중하여 인간 본연의 가치와 개별적인 성찰에는 소홀했던 측면이 있습니다. 미래의 교육은 단순히 지식을 전달하는 것을 넘어, IT 프로그래밍과 코딩 등 문제 해결 능력을 키우는 과학 기술 기반의 교육으로 나아가야 합니다. 동시에 집단 지성을 활용하면서도 개별 인간의 존엄성을 중시하는 인간 중심적 교육이 병행되어야 합니다. 포용적 이념과 과학적 사고가 결합된 교육만이 다가올 또 다른 팬데믹에 대응할 수 있는 유일한 열쇠가 될 것입니다.

박종화

카오스재단코로나19 과학토크

생명과학

[코로나 인터뷰] 이석재_ 선택은 결국 가치의 문제!

우리는 공동체의 건강과 개인의 사생활 보호라는 두 가치가 충돌하는 시대를 살아가고 있습니다. 감염병 확산 방지를 위한 경로 추적이 원활하게 이루어지는 배경에는 사회적 안전을 지키려는 시민들의 높은 의식이 자리 잡고 있습니다. 하지만 이는 사생활 침해에 대한 우려가 완전히 사라졌음을 의미하지는 않습니다. 오히려 이러한 상황은 우리가 평소 당연하게 여겼던 권리들 중 무엇을 더 소중히 여기는지 스스로 되돌아보게 만드는 중요한 계기가 됩니다. 위기 극복을 위해 정보가 활용되는 과정에서 발생하는 불안감을 해소하고 신뢰를 구축하는 일은 여전히 우리 사회의 중요한 과제입니다. 철학적 관점에서 데이터는 단순히 숫자의 나열이 아니라 변화하는 세계의 현상을 정확하게 반영하는 거울입니다. 우리가 살고 있는 세계는 고정되어 있지 않고 끊임없이 변화하며, 특히 감염병 사태와 같이 예측 불가능한 변화가 일어날 때 정확한 정보의 가치는 더욱 커집니다. 최근에는 개인정보 노출을 최소화하면서도 방역에 필요한 정보를 얻을 수 있는 기술적 해결책에 대한 요구가 높아지고 있습니다. 이는 사생활 보호라는 인문학적 과제에 대해 과학기술이 답을 내놓는 융합적 사고의 결과물입니다. 이러한 협력은 우리 사회가 직면한 복잡한 문제들을 해결하는 가장 이상적인 모델이 될 수 있습니다. 위기의 순간은 우리에게 진정으로 중요한 가치가 무엇인지 근본적인 질문을 던집니다. 예를 들어 교육과 등교의 문제를 단순히 지식 전달의 관점에서만 볼 것이 아니라, 교육 그 자체가 목적인지 아니면 더 나은 삶을 위한 수단인지 깊이 고민해 보아야 합니다. 만약 아이의 건강과 안전을 최우선 가치로 둔다면, 등교가 늦어지는 상황을 불안해하기보다 공동체의 안전을 위해 기꺼이 감수할 수 있는 선택으로 받아들일 수 있습니다. 가치의 우선순위는 누군가 강요할 수 있는 것이 아니기에, 각자가 자신의 내면을 들여다보고 스스로 답을 찾아가는 성찰의 시간이 무엇보다 중요합니다. 삶의 과정에서 마주하는 우울함이나 외로움은 때로 우리를 힘들게 하지만, 이는 인간으로서 세상을 살아갈 때 피할 수 없는 삶의 일부이기도 합니다. 모든 순간이 즐겁고 희망차기만을 바라는 것은 인간에게 주어진 삶의 본질과는 거리가 멀 수 있습니다. 고통과 시련이 나만의 특수한 문제가 아니라 누구에게나 일어날 수 있는 보편적인 현상임을 깨닫는 것만으로도 우리는 큰 위안을 얻습니다. 완벽한 플러스만의 삶을 추구하기보다, 마이너스의 순간 또한 삶의 필연적인 양상임을 이해하는 태도가 필요합니다. 이러한 철학적 수용은 우리가 어려운 시기를 견뎌낼 수 있는 단단한 마음의 근육을 길러줍니다. 과거 17세기와 18세기 철학자들은 뉴턴의 과학적 성과와 전통적인 세계관 사이의 충돌을 조화시키기 위해 치열하게 고민했습니다. 과학적 결정론 속에서도 인간의 자유 의지와 신념을 지키려 했던 그들의 노력은 오늘날 우리가 새로운 기술과 데이터를 수용하는 방식과 깊이 닮아 있습니다. 현재 우리가 축적하고 있는 방대한 데이터는 미래 연구의 소중한 근거가 될 것입니다. 마치 고대의 알렉산드리아 대도서관이 인류 지식의 보고였던 것처럼, 정확하고 포괄적인 데이터 수집을 통해 전 세계적인 연구의 바탕을 마련하는 일은 우리 시대를 기록하고 더 나은 미래를 준비하는 중요한 사명이 될 것입니다.

이석재

카오스재단코로나19 과학토크

생명과학
융합

[석학인터뷰] 박종화_ 인간이 영원히 산다?! | 2020 봄 카오스강연 '첨단기술의 과학'

어린 시절 동물을 좋아하던 소년은 유한한 인간의 수명에 충격을 받고 영생의 길을 고민하기 시작했습니다. 그 과정에서 게놈 연구의 필요성을 깨달았고, 이를 위해 컴퓨터 기술을 결합한 융합 학문의 길을 걷게 되었습니다. 게놈은 인류 역사상 금속활자나 인쇄기의 발명에 비견될 만큼 위대한 혁명이며, 인간 존재에 대한 근본적인 접근법을 바꾸는 열쇠입니다. 이제 게놈이 기록되기 시작하면서 인류는 이전에는 상상조차 할 수 없었던 기술적 진보와 혁명적인 변화를 맞이할 준비를 하고 있습니다. 인간의 수명에 정해진 한계는 없으며, 노화를 늦추거나 되돌리는 기술이 완성되는 순간 인류는 삶의 기간을 스스로 결정하는 선택권을 갖게 될 것입니다. 100년이나 200년, 혹은 그 이상의 삶을 영위할지 여부는 더 이상 피할 수 없는 운명이 아닌 개인의 의지에 따른 선택 영역으로 들어오게 됩니다. 노화 정복을 향한 연구는 인류가 죽음의 굴레에서 벗어나는 새로운 시대를 열어줄 것이며, 이는 생물학적 한계를 극복하려는 인간의 끊임없는 도전이 결실을 맺는 과정이라 할 수 있습니다. 과학자로서의 성장에 큰 영향을 준 것은 버트런드 러셀의 철학과 역설에 대한 질문들이었습니다. 모순을 해결하기 위한 수학적 논리와 과학적 질문의 과정은 생명공학 연구의 든든한 뼈대가 되었습니다. 앞으로의 미래는 지구상의 모든 생명체와 인간의 게놈이 완전히 해독되는 시대로 나아가고 있습니다. 울산에서 진행 중인 '한국인 1만 명 게놈 사업'은 이러한 거대한 흐름의 일환이며, 게놈이 단순한 운명을 넘어 우리가 스스로 변화시키고 개척할 수 있는 영역임을 증명하는 철학적이고 과학적인 여정이 될 것입니다.

박종화

카오스재단카오스강연

생명과학

[인생과학책 #4] 인생 과학영화 특집!

과학은 때로 영화라는 매체를 통해 우리에게 가장 강렬한 질문을 던집니다. 1999년 개봉한 영화 '매트릭스'는 우리가 인식하는 현실이 사실은 뇌로 전달되는 전기 신호에 불과할지도 모른다는 뇌과학적 화두를 던졌습니다. 주인공 네오가 가상 세계와 현실 사이를 오가며 겪는 혼란은 단순한 상상력을 넘어, 인간의 감각 체계가 어떻게 외부 세계를 해석하는지에 대한 과학적 고찰을 담고 있습니다. 이는 플라톤의 '동굴의 비유'처럼 오래된 철학적 질문을 현대 과학의 언어로 재해석한 명작으로 평가받습니다. SF 영화의 진정한 묘미는 미래 사회의 모습을 미리 엿보고 기술적 영감을 얻는 데 있습니다. '스타트렉' 시리즈는 1960년대라는 시대적 한계를 뛰어넘어 오늘날 우리가 일상적으로 사용하는 휴대폰이나 화상 통화 기술의 개념을 최초로 제안했습니다. 당시에는 거대한 무전기조차 생소했던 시절이었지만, 영화 속 상상력은 엔지니어들에게 새로운 목표를 제시하며 현실의 기술 발전으로 이어졌습니다. 미지의 영역을 탐구하고 불가능을 가능케 하려는 도전 정신은 과학과 공학이 지향해야 할 본질적인 가치를 잘 보여줍니다. 외계 지성체와의 만남을 다룬 영화 '컨택트'는 언어학과 물리학의 절묘한 조화를 보여줍니다. 이 영화는 고전역학적 사고방식에 익숙한 인류가 양자역학적 사고방식을 하는 외계 지성체와 소통하는 과정을 심도 있게 그려냅니다. 단순히 외계 지성체와의 전쟁을 다루는 기존의 SF 영화들과 달리, 사고방식의 차이가 어떻게 세계관의 변화를 가져오는지 철학적으로 접근합니다. 테드 창의 소설을 원작으로 한 이 작품은 미래를 인지하는 방식에 대한 새로운 시각을 제공하며, 과학이 인간의 인지적 한계를 어떻게 확장할 수 있는지 증명합니다. 기후 위기를 다룬 '투모로우'는 지구 온난화가 단순히 온도의 상승만을 의미하지 않는다는 사실을 경고합니다. 영화는 해류 순환의 중단으로 인해 오히려 급격한 빙하기가 찾아올 수 있다는 비가역적인 기후 변화의 가능성을 과학적 근거를 바탕으로 묘사했습니다. 눈보라에 뒤덮인 뉴욕의 풍경은 거대한 자연의 힘 앞에서 인간 문명이 얼마나 취약한지를 시각적으로 극명하게 보여줍니다. 이는 대중에게 환경 문제의 심각성을 일깨우는 동시에, 과학적 가설이 대중 매체를 통해 어떻게 사회적 메시지로 전달될 수 있는지를 잘 보여주는 사례입니다. 과학 영화는 복잡한 이론과 수식 속에 갇혀 있던 과학을 우리의 삶과 상상력의 영역으로 끌어내어 줍니다. 뇌과학부터 양자역학, 기후학에 이르기까지 영화 속 소재들은 우리가 세상을 바라보는 시야를 넓혀주는 훌륭한 길잡이가 됩니다. 영화적 상상력이 과학적 발견의 씨앗이 되고, 과학적 사실이 다시 영화의 탄탄한 서사가 되는 선순환은 인류의 지적 지평을 넓히는 데 기여합니다. 오늘 소개된 명작들을 통해 과학이 주는 경이로움을 다시 한번 느끼며, 우리 주변의 세계를 새로운 눈으로 탐구해 보시길 바랍니다.

박권, 박록진, 심원목, 이수영

카오스재단읽다과학

융합

[강연] 과학, 세계를 이해하는 그 특별한 방식에 관하여 _ by천현득, 이강영, 송민령｜2019 가을 카오스강연 '도대체 都大體' | 10강

과학이라는 용어는 본래 라틴어 '스키엔티아(Scientia)'에서 유래했으며, 이는 특별한 분과학문이 아닌 보편적인 지식 일반을 의미했습니다. 우리가 오늘날 이해하는 독립된 학문으로서의 과학과 '과학자'라는 명칭은 19세기에 이르러서야 비로소 정착되었습니다. 그 이전의 뉴턴이나 갈릴레오 같은 인물들은 스스로를 자연철학자로 규정하며 세계의 근본 원리를 탐구했습니다. 이처럼 과학의 역사는 어머니 학문인 철학으로부터 독립해 나가는 과정이었으며, 물리학, 화학, 생물학이 차례로 자신만의 방법론과 체계를 갖추며 분화되었습니다. 과학이 다른 세계 이해 방식과 차별화되는 지점은 현상을 체계적으로 설명하여 진정한 이해를 제공한다는 데 있습니다. 단순히 현상을 관찰하고 데이터를 수집하는 것에 그치지 않고, '왜'라는 물음에 답할 수 있는 이론을 제시하는 것이 핵심입니다. 칼 헴펠과 같은 철학자들은 과학적 설명이 성립하기 위해 일반적인 법칙과 시험가능성이 필요하다고 강조했습니다. 어떤 주장이 경험적 내용을 담고 있다면, 그것은 반드시 틀릴 가능성인 반증가능성을 내포해야 합니다. 이러한 엄밀한 논리적 구조를 통해 과학은 신화나 예술과는 다른 방식으로 세계의 패턴을 드러냅니다. 과학의 방법론에 대해서는 칼 포퍼의 반증주의와 토마스 쿤의 패러다임 이론이 대표적인 시각을 제공합니다. 포퍼는 과학자가 대담하게 추측하고 혹독하게 시험함으로써 오류로부터 배워야 한다고 주장했습니다. 반면 쿤은 과학이 단순히 지식을 누적하는 과정이 아니라, 패러다임이라는 거대한 틀이 전환되는 혁명적 변화를 거친다고 보았습니다. 과학자들은 때로 반증 사례가 나타나도 기존 이론을 고수하는 합리적 고집을 부리기도 하는데, 이는 과학이 개인의 활동이 아닌 공동체의 합의를 바탕으로 한 정상과학의 단계를 거치기 때문입니다. 위대한 과학적 발견은 어느 날 갑자기 하늘에서 떨어진 것이 아니라, 당대의 수많은 논의와 통찰이 쌓여 만들어진 결과물입니다. 뉴턴의 운동 법칙이나 보어의 원자 모형 역시 이전 학자들의 연구와 아이디어를 통합하고 체계화하는 과정을 통해 탄생했습니다. 무언가를 진정으로 알게 된 후에는 그 이전의 무지한 상태로 돌아갈 수 없듯이, 과학 지식은 분명한 방향성을 가지고 누적적으로 발전하며 진보합니다. 이러한 지식의 통합은 서로 다른 영역의 법칙들을 하나로 묶어줌으로써 우리가 세계를 더욱 깊고 넓게 이해할 수 있도록 돕는 강력한 도구가 됩니다. 과학 공동체와 일반 사회 사이에는 자율적인 연구를 보장받는 대신 객관적인 지식을 생산한다는 암묵적인 사회적 계약이 존재해 왔습니다. 하지만 과학이 과연 가치중립적인가에 대해서는 비판적인 성찰이 필요합니다. 역사적으로 우생학이나 정치적 이데올로기에 왜곡된 과학의 사례들이 존재하며, 현대 사회의 복잡한 정책 결정 과정에서도 과학적 증거의 충분성을 판단할 때 사회적 가치가 개입될 수밖에 없습니다. 따라서 과학은 단순히 데이터와 확률만을 제시하는 중립적 위치를 넘어, 인권이나 환경과 같은 보편적 가치를 지향하는 방향으로 나아갈 필요가 있습니다. 우리 사회에서 과학은 오랫동안 국가 경쟁력이나 경제 발전을 위한 도구로만 인식되어 온 경향이 있습니다. 그러나 과학의 진정한 가치는 인간의 근본적인 호기심을 충족시키고 세상을 바라보는 새로운 관점을 제공하는 문화적 측면에 있습니다. 예술이 우리에게 영감을 주듯, 과학 역시 자연의 아름다움을 발견하고 인간과 세계의 상호작용을 이해하는 기쁨을 줍니다. 과학은 실험실 안의 전문적인 활동에 국한되지 않으며, 시민의 삶과 밀착되어 사회적 문제를 해결하고 공공의 이익을 도모하는 살아있는 인간 활동으로서 기능해야 합니다. 현대 과학은 거대화되고 전문화되면서 대중과의 거리가 멀어지는 도전에 직면해 있습니다. 인공지능과 같은 첨단 기술이 인간의 지능을 위협하는 시대에, 과학의 발전 방향을 결정하는 것은 결국 깨어 있는 시민들의 몫입니다. 우리가 어떤 가치를 중시하고 어떤 세상을 꿈꾸느냐에 따라 과학기술의 쓰임새와 사회적 모습은 달라질 수 있습니다. 과학에 대한 지속적인 관심과 질문을 멈추지 않는 태도는 과학이 소수의 전유물이 아닌 우리 모두의 지적 자산이 되게 합니다. 세상을 이해하려는 순수한 열정이 모일 때, 과학은 비로소 우리 삶을 풍요롭게 만드는 진정한 힘을 발휘할 것입니다.

천현득

카오스재단카오스강연

융합

[카오스 술술과학] 마음의 기원, 퀄리아 | 카오스 브레인 오디세이(2)

뇌과학은 탐구의 대상인 동시에 주체인 뇌를 다루는 독특한 학문입니다. 우주 과학자들에게 다중 우주가 금기어이듯, 뇌과학자들에게 자아나 의식, 영혼과 같은 단어는 오랫동안 조심스러운 영역이었습니다. 하지만 뇌가 우리가 이해할 수 있을 만큼 단순했다면 우리는 결코 뇌를 이해할 수 없었을 것입니다. 역설적으로 뇌의 복잡성 덕분에 우리는 이 신비로운 기관을 탐구할 가능성을 얻게 됩니다. 주관적 경험의 실체를 밝히려는 노력은 현대 과학의 가장 거대한 도전이며, 우리는 여전히 그 해답을 찾기 위해 뇌라는 현장을 탐색하는 탐정과도 같습니다. 정신의 근원을 찾으려는 노력은 고대부터 뇌와 심장의 대결로 이어져 왔습니다. 히포크라테스와 데모크리토스는 뇌를 지성의 파수꾼으로 보았지만, 플라톤은 정신이 물질과는 별개인 이데아계에 존재한다고 믿었습니다. 그의 제자 아리스토텔레스에 이르러 정신은 뇌와 결별하고 심장에 깃들게 됩니다. 그는 심장을 신체의 아크로폴리스라 부르며 감정과 관념의 발생지로 여겼고, 뇌는 단지 심장의 열기를 식히는 냉각 장치에 불과하다고 생각했습니다. 이러한 철학적 흐름은 중세를 거치며 영혼의 시대로 이어졌고, 육체와 영혼을 분리하여 생각하는 관점이 지배적인 위치를 차지하게 되었습니다. 근세에 들어서며 정신의 주도권은 다시 물질과 뇌로 옮겨오기 시작했습니다. 레오나르도 다 빈치는 의식이 뇌와 직결된다고 보았고, 데카르트는 송과체를 영혼의 거처로 지목하면서도 신체와 정신을 분리했습니다. 그러나 스피노자와 존 로크를 거쳐 "나는 육체다, 고로 나는 생각한다"라고 외친 볼테르에 이르러 정신은 신체의 관념으로 정의되었습니다. 19세기 말 오귀스트 포렐은 영혼과 살아있는 뇌의 활동이 하나임을 선언했습니다. 결국 인류의 탐구사는 영혼에서 물질로, 심장에서 뇌로 그 중심점이 이동해 온 과정이라 할 수 있습니다. 마음의 기원을 이해하기 위한 핵심 열쇠는 '퀄리아(Qualia)'라는 주관적 느낌에 있습니다. 사과의 빨간색은 사과 자체의 속성이 아니라, 700nm의 전자기파를 우리 뇌가 지각하는 방식일 뿐입니다. 이처럼 오감을 통해 느끼는 모든 감각은 뇌가 만들어낸 주관적 해석입니다. 놀랍게도 고통이나 슬픔, 기쁨과 같은 감정, 그리고 과거의 기억조차도 뇌가 신경 세포의 연결 패턴을 통해 만들어내는 일종의 환영이자 퀄리아입니다. 언어의 해상도가 감정의 깊이를 다 담아내지 못할 만큼, 퀄리아는 우리 내면에서 매우 집요하고 생생하게 작동하며 우리의 내면세계를 구성합니다. 노벨상 수상자 제럴드 에델만은 뇌가 만들어낸 이 가상의 세계를 '세컨 네이처(Second Nature)'라고 불렀습니다. 이는 있는 그대로의 자연을 토대로 우리 뇌가 재구성한 두 번째 자연이며, 곧 우리의 의식이자 마음입니다. 우리는 외부 세계의 자극에 반응하며 자신만의 독특한 기억과 감정의 소용돌이를 경험합니다. 똑같은 영상을 보더라도 사람마다 다른 퀄리아를 느끼는 이유는 각자의 자아가 투영되기 때문입니다. 결국 뇌라는 회백질의 정원에서 우리는 영혼이라는 신비로운 나비를 찾는 여정을 계속하고 있는 셈입니다.

카오스재단술술과학

뇌인지과학

[카오스 술술과학] 도대체 무한이란 무엇인가?(3)-2: 절대적 무한, 연속체 가설

무한이라는 개념은 인류의 지성사에서 가장 매혹적이면서도 난해한 주제 중 하나입니다. 1878년 게오르크 칸토어는 '연속체 가설'을 통해 무한에도 크기가 있다는 혁명적인 생각을 발표했습니다. 자연수의 집합인 '알레프 제로'와 실수의 집합인 '알레프 원' 사이에 또 다른 무한 집합은 존재하지 않는다는 것이 이 가설의 핵심입니다. 칸토어는 무한을 단순히 끝이 없는 상태가 아니라, 엄밀한 수학적 질서를 가진 체계로 정립하려 노력했습니다. 이는 당시 수학계에 엄청난 파장을 일으켰으며, 무한의 신비를 푸는 열쇠로 여겨졌습니다. 연속체 가설을 이해하기 위해 집합의 부분집합 개수를 구하는 원리를 적용해 볼 수 있습니다. 원소가 세 개인 집합의 부분집합이 2의 세제곱인 것처럼, 자연수 집합의 모든 부분집합 개수는 2의 알레프 제로 승이 됩니다. 흥미롭게도 이 값은 모든 실수의 개수와 일치합니다. 칸토어는 자연수보다 큰 무한인 실수의 세계를 탐구하며, 무한에도 서열이 존재함을 보여주었습니다. 하지만 그는 알레프 제로와 알레프 원 사이에 다른 무한이 없다는 사실을 끝내 증명하지 못했고, 이 난제는 그를 평생 괴롭히며 정신적인 고통을 안겨주기도 했습니다. 이후 20세기에 들어서며 연속체 가설은 현대 수학의 가장 중요한 문제로 부상했습니다. 1940년 쿠르트 괴델은 이 가설이 거짓임을 증명할 수 없다는 것을 밝혀냈고, 1963년 폴 코언은 반대로 참임을 증명할 수 없다는 사실을 입증했습니다. 결국 연속체 가설은 기존의 공리 체계 안에서는 참과 거짓을 판별할 수 없는 '결정 불가능한' 명제임이 드러난 것입니다. 이는 괴델의 불완전성 정리를 뒷받침하는 완벽한 사례가 되었으며, 우리가 믿어온 수학적 진리의 절대성에 대해 깊은 의문을 던지는 계기가 되었습니다. 무한의 문제는 필연적으로 시간과 의식의 영역으로 확장됩니다. 수학적 무한이 영원에 다가가는 추상적 도구라면, 인간의 의식은 그 과정에서 '자기 언급의 역설'이라는 기묘한 순환 고리에 빠지게 됩니다. "이 문장은 거짓이다"라는 명제나 이발사의 역설처럼, 자신을 포함하는 논리는 참과 거짓의 경계를 무너뜨립니다. 더글러스 호프스테터는 이를 '영원한 황금 노끈'이라 불렀으며, 이러한 역설적 상황은 바흐의 음악이나 에셔의 그림 속에서도 반복적으로 나타나며 인간 지성의 한계와 신비를 동시에 보여줍니다. 시간 여행에 관한 역설들 역시 무한의 역설만큼이나 흥미롭습니다. 과거로 돌아가 자신의 존재를 부정하게 되는 '할아버지 역설'이나 정보의 근원을 알 수 없게 되는 '정보의 역설'은 인과율의 붕괴를 경고합니다. 심지어 이자율이 0보다 크다는 사실 자체가 시간 여행이 불가능함을 시사한다는 경제학적 관점도 존재합니다. 결국 시간과 무한은 인간의 의식 없이는 정의하기 어려운 신비로운 실체입니다. 유한한 삶을 사는 우리가 무한을 꿈꾸고 영원을 갈망하는 것은, 찰나의 순간 속에 무한한 사랑과 의미를 담아낼 수 있기 때문일지도 모릅니다.

카오스재단'도대체'시리즈

물리학

[카오스 술술과학] 도대체 '무한'이란 무엇인가? (1) - 인피니티 워 (Infinity War)

무한은 우리 주변 어디에나 있는 듯하지만, 정작 현실에서 그 실체를 마주하기는 어렵습니다. 밤하늘의 광활함이나 현미경 속 미세한 세계에서도 우리는 결코 무한히 크거나 작은 것을 직접 목격할 수 없습니다. 점이나 선과 같은 수학적 대상은 크기가 없다고 정의되지만, 이는 관념 속의 존재일 뿐 물리적 실체는 아닙니다. 결국 무한은 외부 세계의 대응물 없이 오직 인간의 머릿속에서 탄생한 독특한 개념이라 할 수 있습니다. 예술가들은 원근법이나 프랙탈 구조를 통해 이를 암시하려 노력해 왔으나, 이는 어디까지나 유한한 틀 안에 담긴 무한의 그림자에 불과합니다. 수학의 세계로 들어서면 무한은 비로소 구체적인 형상을 갖추기 시작합니다. 우리는 자연수를 하나씩 세어 나가며 아무리 큰 수라도 그보다 더 큰 수가 존재한다는 사실을 자연스럽게 깨닫게 됩니다. 이러한 직관은 수학적 귀납법이라는 강력한 도구를 통해 무한히 늘어선 도미노를 단숨에 쓰러뜨리는 지적 쾌거로 이어집니다. 또한, 직접 증명하기 어려운 대상을 우회하여 증명하는 귀류법은 무한의 벽을 넘는 영리한 전략이 되어줍니다. 이처럼 수학은 무한을 단순히 상상하는 것에 그치지 않고, 논리라는 정교한 틀 안에서 이를 다루고 증명할 수 있는 유일한 영역으로 자리매김했습니다. 반면 물리학의 관점에서 무한은 해결해야 할 난제이자 위험한 경고 신호로 받아들여집니다. 현대 과학은 물질을 무한히 쪼갤 수 없으며 시간과 길이에도 최소 단위가 존재한다고 말합니다. 만약 물리 법칙의 계산 결과에서 무한대가 등장한다면, 이는 대개 이론에 결함이 있거나 새로운 지식이 필요하다는 신호입니다. 블랙홀의 중심인 특이점이나 우주 탄생의 순간인 빅뱅이 대표적인 예입니다. 밀도가 무한해지는 지점에서 기존의 시공간 개념은 무너지고 맙니다. 물리학자들은 이러한 '벌거벗은 무한'을 가리기 위해 우주 검열 가설을 제안하며, 자연이 스스로 무한의 노출을 막고 있다고 생각하기도 합니다. 인류 역사 속에서 무한을 둘러싼 논쟁은 '인피니티 워'라 불릴 만큼 치열했습니다. 고대 그리스에서는 무리수의 존재를 두고 목숨을 건 갈등이 벌어졌으며, 아리스토텔레스는 무한을 잠재적 무한으로만 인정하며 실제적 무한의 존재를 부정했습니다. 중세에 이르러 무한은 신의 영역으로 옮겨가 신학적 사변의 중심이 되었습니다. 신의 완전함을 증명하기 위해 무한이라는 개념이 동원되었고, 인간의 유한한 지성으로 무한한 신을 이해할 수 있는지에 대한 철학적 탐구가 이어졌습니다. 이 시기의 무한은 지상에서 하늘로 비상하여 신의 속성을 대변하는 거룩한 상징으로 여겨졌습니다. 19세기 말, 무한은 다시 수학의 영역으로 돌아와 칸토어에 의해 집합론이라는 새로운 지평을 열었습니다. 그는 무한에도 서로 다른 크기가 있다는 사실을 밝혀내며 초한수라는 개념을 정립했지만, 이는 당대 수학자들의 거센 비난을 샀습니다. 무한을 정복하려 했던 칸토어와 그의 뒤를 이은 괴델은 평생을 바쳐 절대적 무한에 매달렸으나, 그 과정에서 겪은 정신적 고통은 비극적인 결말로 이어지기도 했습니다. 그럼에도 불구하고 그들이 개척한 무한의 세계는 오늘날 수학의 낙원이 되어 우리에게 무궁무진한 영감을 제공합니다. 무한은 여전히 인간 지성이 도달하고자 하는 궁극의 경계선으로 남아 있습니다.

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물리학

[카오스 술술과학] 도대체 ‘시간’이란 무엇일까? (1)

영화 속 퀵실버는 시간을 지연시키는 초능력을 발휘하며 우리에게 시간의 상대성을 일깨워줍니다. 파리가 인간의 손을 슬로 모션으로 보듯, 생명체의 신경 전달 속도에 따라 시간은 다르게 흐를 수 있습니다. 이는 단순히 영화적 상상력에 그치지 않고, 인간이 극한의 집중 상태나 임사체험 시 겪는 '주마등' 현상과도 맞닿아 있습니다. 뇌가 정보를 고속으로 처리하면 시간은 천천히 흐르는 것처럼 느껴지며, 이는 우리가 시간을 고정된 물리량이 아닌 주관적 경험으로 인식하고 있음을 보여줍니다. 시간에 대한 철학적 논쟁은 뉴턴과 라이프니츠의 대결로 요약됩니다. 뉴턴은 우주에 절대적인 시계가 존재한다는 '절대 시간'을 주장한 반면, 라이프니츠는 시간이 단지 사물의 변화와 운동을 측정하는 척도일 뿐이라고 반박했습니다. 현대에 이르러 영화 '컨택트'에서 묘사된 '블록 우주론' 개념은 과거, 현재, 미래가 하나의 덩어리로 존재한다는 영원주의적 관점을 제시합니다. 아인슈타인 역시 시제의 구분을 '집요하게 계속되는 착각'이라 불렀는데, 이는 우리가 시간의 본질을 파악하기 위해 넘어야 할 거대한 벽과 같습니다. 19세기 열역학 제2법칙의 등장은 과학사에서 처음으로 시간의 방향성을 정의하는 계기가 되었습니다. 엔트로피, 즉 무질서도가 항상 증가한다는 법칙은 과거와 미래를 구분할 수 있는 유일한 물리적 지표를 제공합니다. 물감이 물에 퍼지는 현상처럼, 에너지가 열로 소실되며 무질서해지는 과정이 곧 시간의 흐름을 의미합니다. 흥미로운 점은 우리가 입자 하나하나의 미시적 상태를 완벽히 알 수 없다는 '무지' 때문에 시간이 흐른다고 해석할 수 있다는 것입니다. 결국 엔트로피는 거시적 세계에서 시간이 나아가는 화살표 역할을 합니다. 과학자들은 엔트로피 외에도 빛이나 블랙홀을 통해 시간의 화살을 찾으려 노력했습니다. 그러나 파인만은 빛이 시간에 대해 대칭임을 증명했고, 블랙홀을 기술하는 방정식 역시 시간의 전후를 구분하지 않는다는 사실이 밝혀졌습니다. 이에 따라 인간의 기억 메커니즘에 기반한 '심리적 화살'과 우주의 팽창에 근거한 '우주론적 화살'이 주목받게 되었습니다. 스티븐 호킹은 정보를 기억할 때 발생하는 열과 엔트로피의 증가를 연결하며, 심리적 화살과 엔트로피 화살이 본질적으로 같은 방향을 향하고 있음을 논증했습니다. 시간은 단순히 조용히 흐르는 강물이 아니라, 여전히 인류가 정복하지 못한 거대하고 깊은 심연과 같습니다. 상대성 이론과 양자역학이 등장하며 시간은 본격적인 과학적 탐구의 대상이 되었지만, 본질적인 합의에는 도달하지 못했습니다. 리처드 뮬러와 같은 현대 물리학자들은 엔트로피가 시간을 만드는 것이 아니라, 시간이 흐르기 때문에 엔트로피가 증가한다고 주장하며 기존의 관념에 도전하기도 합니다. 우리가 실존적으로 느끼는 시간의 흐름이 우주의 근본 원리인지, 아니면 의식의 산물인지에 대한 질문은 여전히 현재진행형입니다.

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물리학

[석학인터뷰] 천현득_ 철학과 과학의 사이에 있으면 어떤지 아세요? ｜2019 가을 카오스강연 '도대체 都大體'

과학철학은 철학의 한 분야이면서도 공학과 가장 밀접하게 맞닿아 있는 독특한 학문적 위치를 점유하고 있습니다. 이는 과학과 인문학, 그리고 철학 사이의 경계에 위치하여 양쪽 세계를 넓은 시야로 바라볼 수 있게 해주는 가교 역할을 합니다. 철학적인 문제를 던지고 답을 구하지만, 그 문제들은 항상 구체적인 과학적 사실과의 긴밀한 연관 속에서 등장하며 해결책 또한 과학적 맥락에서 찾아 나갑니다. 이러한 경계에 서 있다는 점은 때로 학문적 불안함을 주기도 하지만, 동시에 새로운 통찰을 얻을 수 있는 소중한 기회가 되기도 합니다. 인공지능 기술의 급격한 발전은 우리 사회에 두 가지 큰 철학적 과제를 던져주고 있습니다. 그중 첫 번째는 인간의 고유한 역할을 기계에 위임하는 것과 관련된 문제입니다. 자율주행차의 사례처럼 인간이 수행하던 판단과 물리적 작동을 인공지능이 대신하게 될 때, 우리는 효율성을 얻는 대신 책임의 소재라는 복잡한 문제에 직면하게 됩니다. 만약 기계가 예상치 못한 사고를 냈을 때 우리 사회가 이를 어떤 방식으로 감당하고 누구에게 법적, 윤리적 책임을 물을 것인지에 대한 논의는 기술 개발만큼이나 시급하고 중요합니다. 인공지능이 가져올 또 다른 변화는 인간과 기계 사이의 상호작용 방식에서 나타납니다. 소셜 로봇이나 감정 머신처럼 인간의 파트너로서 관계를 맺는 기술이 고도화되면서, 우리는 기계와 어떤 수준의 정서적 교감을 나누어야 하는지 고민해야 합니다. 인공지능이 인간과 같은 복잡한 감정을 실제로 가질 수 있는지에 대해서는 여전히 논쟁이 치열하지만, 적어도 가까운 미래에는 인간 수준의 깊은 감정을 구현하기는 어려울 것으로 보입니다. 하지만 장기적인 관점에서는 인공지능의 감정 소유 가능성을 완전히 배제할 수 없기에 이에 대한 철학적 대비가 필요합니다. 과학의 진정한 본질을 이해하기 위해서는 단순히 지식을 습득하는 것을 넘어 역사적이고 철학적인 통찰을 병행해야 합니다. 토마스 쿤의 저서인 『과학 혁명의 구조』는 과학의 발달 과정을 역사적 사례들을 통해 서술하며 깊이 있는 철학적 메시지를 전달하는 고전입니다. 과학은 단순히 데이터가 쌓여가는 과정이 아니라, 기존의 패러다임이 무너지고 새로운 체계가 들어서는 혁명적인 변화를 통해 진보해 왔음을 보여줍니다. 이러한 고전적 통찰은 현대의 복잡한 과학기술 시대를 살아가는 우리에게 과학을 바라보는 새로운 눈을 제공합니다. 우리는 흔히 과학을 절대적인 진리나 의심할 여지 없는 고정된 상식으로 받아들이는 경향이 있습니다. 하지만 진정한 과학적 탐구는 '과학이란 무엇인가'라는 가장 근원적이고 본질적인 질문을 던지는 것에서부터 시작됩니다. 과학이 다른 학문 체계와 구별되는 특별한 점은 무엇인지, 그리고 과학이 도대체 무엇을 위해 시작되었으며 앞으로 어디로 향하고 있는지에 대해 끊임없이 질문해야 합니다. 철학자와 과학자가 함께 모여 이러한 질문들에 대해 토론하고 기존의 상식을 깨뜨려 보는 과정은 과학의 본성을 깊이 있게 이해하는 소중한 시간이 될 것입니다.

천현득

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융합

[카오스 술술과학] 다중우주 (10) : 다중우주 풍경

다중우주는 아직 현대 과학의 확고한 영역이라기보다 상상의 나래를 펴는 단계에 가깝습니다. 하지만 과학은 언제나 지평선을 넘어 새로운 영토를 개척해 온 이들에 의해 발전해 왔습니다. 고대 인도 철학은 이미 무한과 영원을 노래하며 다른 존재들이 사는 세상을 언급했고, 기원전 4세기 데모크리토스는 무수히 많은 세계가 생성되고 소멸한다고 주장했습니다. 이러한 발칙한 상상은 인류가 우주의 비밀을 풀기 위해 마련한 거대한 설계도의 일부일지도 모릅니다. 우리가 관측 가능한 지평선 너머를 꿈꾸는 것은 지적 존재로서의 본능일 것입니다. 중세와 근대를 거치며 다중우주에 대한 사유는 더욱 깊어졌습니다. 조르다노 브루노는 신이 끊임없이 새로운 세상을 창조한다고 주장하다 화형당했고, 뉴턴조차 공간적으로 무한한 다중우주의 가능성을 언급했습니다. 17세기 스피노자는 가능한 모든 것이 실제로 존재한다는 궁극적 다중우주의 모토를 제시했으며, 칸트와 니체는 시간적으로 순환하거나 되풀이되는 우주를 상상했습니다. 이처럼 다중우주는 학술적 논의가 본격적으로 시작되기 훨씬 전부터 인류의 철학적 근간을 흔들어 왔으며, 종교와 철학의 경계를 넘나드는 매혹적인 주제로 자리 잡았습니다. 20세기 통계역학의 창시자 볼츠만은 확률적으로 가능한 모든 세계를 전제로 다중우주를 믿었습니다. 그의 이론에 따르면 우주 입자가 우연히 배열되어 우리의 뇌와 동일한 존재가 탄생할 확률도 존재하는데, 이를 '볼츠만 두뇌'라 부릅니다. 이후 등장한 급팽창 이론은 유한한 빅뱅 우주론 내부에 무한의 씨앗을 심었습니다. 안드레이 린데의 영원한 급팽창 이론은 무수한 빅뱅을 통해 복수의 우주가 탄생하는 과정을 설명하며, 유한함과 무한함 사이의 딜레마를 해결하는 열쇠를 제공했습니다. 이는 우주가 단 하나라는 고정관념을 깨는 결정적인 계기가 되었습니다. 현대 물리학에서 다중우주는 양자역학, 끈 이론, 우주론이라는 세 줄기 흐름이 만나는 지점입니다. 휴 에버렛의 다세계 해석은 관측에 의해 상태가 결정되는 것이 아니라 모든 가능성이 실제로 존재한다고 제안했습니다. 또한 끈 이론은 10의 500제곱 개에 달하는 여분 차원의 가능성을 제시하며 우리 우주의 미세 조정을 설명합니다. 인류 원리는 우리 우주가 특별한 은총이 아닌, 무한한 다중우주 중 생명이 존재 가능한 확률적 결과물일 뿐이라는 코페르니쿠스적 전환을 이끌어냈습니다. 이제 우리 우주는 광활한 다중우주 속의 평범한 하나로 재정의되고 있습니다. 다중우주론은 실험적 검증이 어렵다는 비판을 받기도 하지만, 과학의 본질은 편견을 허물고 경계를 넘어서는 탐험에 있습니다. 닉 보스트롬의 시뮬레이션 우주론이나 테그마크의 수학적 우주론은 우리가 인식하는 현실의 근원을 다시 묻게 합니다. 결국 인간의 뇌 자체가 천억 개의 구성 단위로 이루어진 하나의 소우주이며, 우리는 이 광활한 다중우주를 꿈꾸고 상상하는 존재입니다. 우리는 맹목적 믿음에 안주하기보다 끊임없이 질문을 던지며 진리를 찾아 떠나는 우주적 유목민의 길을 걷고 있습니다. 이 탐험의 끝에서 우리는 진정한 우리의 위치를 발견하게 될 것입니다.

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천문학

[카오스 술술과학] 다중우주 (2) : 우주는 무한한가?

셰익스피어의 햄릿은 호두 껍질 속에 갇혀서도 자신을 무한한 공간의 제왕이라 생각할 수 있다고 말했습니다. 이는 유한한 존재가 무한을 꿈꾸는 인간의 역설적인 상황을 잘 보여줍니다. 실제로 우주가 유한한지 혹은 무한한지에 대한 질문은 인류를 오랫동안 괴롭혀온 난제입니다. 유한하다면 그 너머의 경계가 무엇인지 설명하기 어렵고, 무한하다면 밤하늘이 별빛으로 가득 차 밝아야 한다는 올베르스의 역설에 직면하게 됩니다. 현대 과학은 이 모순을 해결하기 위해 고무풍선의 표면 같은 모델을 제시하기도 했지만, 여전히 시공간의 기원과 경계에 대한 근본적인 의문은 남아 있습니다. 최근 과학계에서는 이러한 난제를 해결하기 위해 '다중 우주'라는 거대한 상상력을 동원하고 있습니다. 우리가 속한 우주가 더 큰 시공간의 일부이거나, 우리와 유사한 우주가 무수히 존재한다고 가정하는 것입니다. 다중 우주론을 도입하면 유한과 무한의 충돌을 비교적 매끄럽게 설명할 수 있습니다. 우리 우주는 특정한 시점에 시작된 유한한 공간이지만, 그 외부나 이전에는 또 다른 우주들이 존재한다고 보는 방식입니다. 이는 아인슈타인의 상대성 이론을 통해 시간과 공간이 얽혀 있음을 이해하게 되면서 더욱 설득력을 얻었으며, 외부 관측자의 시선에서는 무한한 공간이 내부에서는 유한한 시간으로 인식될 수 있다는 해석을 가능하게 합니다. 다중 우주의 가장 기본 모델인 '누비이은 다중 우주'는 무한한 공간 속에 우리가 볼 수 있는 영역이 한정되어 있다는 점에서 출발합니다. 빛의 속도가 유한하기 때문에 우리는 약 460억 광년 거리의 '관측 가능한 우주'만을 인지할 수 있습니다. 마치 무빙워크 위를 달리는 빛처럼, 우주가 팽창하는 동안 빛이 이동한 거리는 시간의 흐름보다 훨씬 길어집니다. 이러한 관측 가능한 우주들을 하나의 조각보처럼 이어 붙인 것이 바로 누비이은 다중 우주의 모습입니다. 무한한 공간 속에서 이러한 우주 조각들이 반복된다면, 확률적으로 우리 우주와 동일한 입자 배열을 가진 공간이 반드시 존재하게 된다는 놀라운 결론에 도달하게 됩니다. 만약 우주가 오로지 물질의 배열로만 결정된다는 환원주의적 관점을 수용한다면, 무한한 다중 우주 속에는 나와 완벽하게 동일한 존재가 무한히 존재해야 합니다. 무한이라는 개념 앞에서는 아무리 낮은 확률이라도 반드시 실현되기 때문입니다. 이는 단순히 비슷한 존재가 아니라, 나의 모든 기억과 선택, 현재의 상황까지 똑같이 공유하는 도플갱어가 우주 곳곳에 편재함을 의미합니다. 어떤 이들에게는 이것이 영생의 희망으로 다가올 수 있겠지만, 다른 이들에게는 똑같은 인생이 반복된다는 공포로 느껴질 수도 있습니다. 결국 이러한 상상은 현재의 삶에 최선을 다해야 한다는 철학적 성찰로 이어지며, 나의 노력이 우주적 자아들의 가치를 결정한다는 책임감을 부여합니다. 다중 우주론은 양자역학의 해석 문제와도 깊게 연관되어 있습니다. 관측에 의해 파동 함수가 붕괴한다는 코펜하겐 해석의 모호함을 해결하기 위해 등장한 '다세계 해석'은 선택의 순간마다 우주가 갈라진다고 설명합니다. 물리학자 스티븐 와인버그는 현재의 양자역학을 '다윈 이전의 생물학'에 비유하며, 우리가 아직 우주의 진정한 원리를 깨닫지 못한 상태임을 시사했습니다. 다중 우주는 모든 가능성이 실현되는 공간이기에, 그 안에는 상상할 수 없는 고통이 실현되는 악몽 같은 세계도 존재할 것입니다. 햄릿의 말처럼 무한한 공간의 제왕이 되는 것은 매혹적이지만, 그 무한함이 가져올 악몽까지 감당해야 하는 것이 다중 우주가 우리에게 던지는 묵직한 질문입니다.

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천문학

[석학인터뷰]김상욱_ 생명은 생화학 기계다! | 2019 카오스콘서트 '변신, 기원이야기'

과학 대중화 활동의 시작은 이공계 위기 극복이라는 실용적인 목적에서 비롯되었습니다. 초기에는 학생들이 과학과 수학에 친숙해지기를 바라는 마음으로 시간을 쪼개어 활동했지만, 시간이 흐르며 그 목적은 점차 사회적 가치로 확장되었습니다. 우리 사회가 겪은 여러 위기를 목격하며 합리적 사고의 중요성을 절감하게 된 것입니다. 합리적 사고가 사회 전반에 뿌리내린다면 더 나은 세상을 만들 수 있다는 믿음이 생겼고, 이는 곧 더 활발한 저술과 소통으로 이어지는 원동력이 되었습니다. 대중과의 소통은 과학자로서의 시야를 넓히는 계기가 되었습니다. 대학원 시절까지는 전공 지식에 매몰되어 일반적 수준의 문화 예술을 향유하는 데 그쳤으나, 다양한 사람들과 교류하며 인문학적 소양의 필요성을 깊이 체감했습니다. 과학 지식만으로는 설명하기 어려운 삶의 여러 국면을 마주하며 틈틈이 책을 읽고 공부하는 시간을 가졌습니다. 이러한 노력은 과학을 단순한 지식이 아닌 하나의 문화적 소양으로 전달하는 데 큰 밑거름이 되었으며, 소통의 즐거움과 보람을 일깨워 주었습니다. 과학의 본질은 합리성에 있지만, 그것이 과학만의 전유물은 아닙니다. 철학 역시 오랜 역사 동안 논리적이고 합리적 체계를 구축해 왔으며, 과학은 넓은 의미에서 철학의 한 부분이라 할 수 있습니다. 다만 과학이 철학이나 수학과 구별되는 결정적인 지점은 반드시 물질적 증거에 기반한다는 사실입니다. 아무리 논리적 가설이라도 실제 관측과 실험을 통해 증명되지 않으면 과학적 사실로 인정받기 어렵습니다. 이러한 엄격한 물질적 증거 중심의 사고방식이야말로 과학이 지닌 독특한 합리성의 핵심입니다. 현대 과학이 직면한 가장 거대한 질문 중 하나는 바로 생명의 기원입니다. 우리 몸을 구성하는 원자들은 주변의 무생물과 다를 바 없는 물질이지만, 특정한 방식으로 조합되었을 때 비로소 생명이라는 경이로운 현상을 일으킵니다. 왜 하필 이러한 조합이 생명력을 갖게 되는지에 대해 인류는 아직 명확한 답을 찾지 못했습니다. 여러 가설과 추론이 존재할 뿐, 원자가 생명으로 변모하는 구체적인 과정은 여전히 풀리지 않은 수수께끼로 남아 있습니다. 이는 과학자들이 끊임없이 탐구해야 할 미지의 영역입니다. 물리학자의 시선으로 바라보는 생명은 생물학자의 관점과는 또 다른 통찰을 제공합니다. 양자역학의 거장 에르빈 슈뢰딩거가 '생명이란 무엇인가'를 통해 DNA 구조 발견의 단초를 제공했듯이, 물리학적 접근은 생명의 신비를 푸는 새로운 열쇠가 될 수 있습니다. 비록 타 분야에 대한 도전이 실수를 동반할지라도, 원자 단위에서 생존과 번식을 수행하는 생화학 기계로서의 생명을 탐구하는 과정은 그 자체로 가치가 있습니다. 이러한 시도는 우리가 세상을 이해하는 방식을 확장하고 새로운 지적 지평을 열어줄 것입니다.

김상욱

카오스재단카오스콘서트

물리학

[석학인터뷰] [KAOS x KIAS] 무카노프(고등과학원 교수) _ 노벨상? 중요한 게 아니다!!

우주의 기원을 이해하는 데 있어 양자역학은 필수적인 열쇠입니다. 초기 우주는 극도로 작은 상태였기에 미시 세계의 법칙이 거시적인 구조를 결정짓는 결정적인 역할을 했습니다. 양자역학의 핵심 원리에 따르면 자연에는 완벽한 정지 상태가 존재할 수 없으며, 하이젠베르크의 불확정성 원리에 의해 끊임없는 양자 요동이 발생합니다. 이러한 미세한 양자 요동이 시간이 흐름에 따라 증폭되어 오늘날 우리가 목격하는 거대한 은하와 은하단의 씨앗이 되었다는 사실은 현대 우주론의 가장 놀라운 성과 중 하나로 꼽힙니다. 과거에는 이러한 이론적 가설이 실제 관측과 연결될 것이라고 기대하기 어려웠습니다. 1980년대만 하더라도 우주의 양자적 기원은 순수한 이론적 탐구의 영역에 머물러 있었으며, 이를 증명하는 데 수천 년이 걸릴지도 모른다는 회의적인 시각도 존재했습니다. 그러나 1990년대 후반부터 시작된 전파 천문학의 혁명과 다양한 우주 탐사 임무는 반전을 가져왔습니다. 우주 탄생 초기인 30만 년 시점의 모습을 포착한 관측 데이터는 양자 기원설의 예측과 놀라울 정도로 일치했으며, 이는 이론 물리학이 실제 우주의 구조를 정확히 설명할 수 있음을 입증했습니다. 과학자에게 가장 큰 보람은 명예나 상이 아니라, 복잡한 계산이 풀리고 자연의 비밀이 밝혀지는 순간의 즐거움에 있습니다. 이론이 실현될 것이라고 상상하지 못했던 시절에도 연구를 지속할 수 있었던 원동력은 순수한 지적 호기심이었습니다. 자신의 이론이 교과서에 실리고 전 세계적으로 인정받는 것은 분명 기쁜 일이지만, 그보다 본질적인 가치는 연구 과정 자체에서 느끼는 행복입니다. 과학적 발견은 때로 운과 시기적절한 기회가 맞물려야 하지만, 그 기회를 포착할 수 있는 명민함과 끈기 또한 연구자가 갖추어야 할 중요한 덕목입니다. 물리학을 꿈꾸는 젊은 세대에게 가장 필요한 태도는 마음이 시키는 대로 호기심을 따르는 것입니다. 단순히 전문가가 되기 위해 혹은 생계를 유지하기 위한 수단으로 학문에 접근한다면 진정한 학문적 성취를 이루기 어렵습니다. 이론 물리학은 마치 예술과 같아서, 자신이 하는 일을 진심으로 사랑하고 평생을 바칠 수 있다는 확신이 들 때 비로소 그 길을 걸어야 합니다. 주변의 기대나 사회적 압박에 흔들리지 않고 자신의 내면이 말하는 목소리에 귀를 기울이는 것이야말로 불행을 피하고 진정한 과학자로 성장하는 유일한 방법입니다. 기초 과학은 모든 실용적 응용의 뿌리와 같습니다. 아리스토텔레스나 소크라테스 같은 고대 철학자들이 그러했듯, 우리는 실용적인 이득을 따지기보다 자연의 작동 방식을 이해하려는 순수한 열정으로 돌아가야 합니다. 만약 사회가 당장의 실용적인 결과물에만 집중한다면 과학의 발전은 멈추게 될 것입니다. 모든 나무가 열매를 맺기 위해 튼튼한 뿌리가 필요하듯, 인류의 미래를 바꿀 기술적 혁신은 자유로운 탐구 시스템 아래에서 이루어지는 기초 연구라는 토대 위에서만 가능합니다. 따라서 우리는 근원을 탐구하는 연구자들의 자유를 보장해야 합니다.

Viatcheslav Mukhanov(비아체슬라프 무카노프)

카오스재단석학인터뷰

물리학
융합

[석학인터뷰] 김민형 ─ 이 세상 모든 것의 답 691 | 2018 카오스 콘서트 '수학과 과학 42'

수학과 과학은 인류 역사 속에서 매우 깊은 상호작용을 이어왔습니다. 수의 성질이나 기하학적 패턴을 탐구하는 과정은 그 자체로 가장 기초적인 과학의 출발점이었으며, 유클리드 기하학 같은 고전적인 분야들은 인류가 세상을 이해하는 근간이 되었습니다. 현대에 이르러 수학은 다른 과학 분야들이 복잡한 현상을 설명할 수 있도록 보편적인 언어와 도구를 제공하는 핵심적인 역할을 수행하고 있습니다. 즉, 수학은 과학의 일부이면서도 동시에 과학을 지탱하는 견고한 프레임워크라고 할 수 있습니다. 수학의 역할은 크게 세 가지 측면으로 나누어 볼 수 있습니다. 첫째는 수학적 모델링을 통해 실제 현상을 기계처럼 다루는 공학적 측면이며, 둘째는 과학과 밀접하게 연결되면서도 독자적인 논리를 구축하는 과학적 측면입니다. 마지막으로 다른 과학들이 현상을 이해하는 데 필요한 언어와 프레임워크를 제공하는 도구적 측면이 있습니다. 이러한 다각적인 면모 덕분에 수학은 현대 과학의 다양한 학문적 충돌 사이에서 중심을 잡고 지식의 보편적 지표를 마련해 주는 강력한 힘을 가지게 됩니다. 학문을 대하는 태도에 있어 '아마추어'라는 표현은 새로운 것을 창출해야 한다는 압박보다 공부하는 과정 자체를 즐기는 마음을 의미합니다. 지식을 새롭게 만들어내는 것도 중요하지만, 이미 존재하는 깊은 원리를 탐구하고 배워나가는 과정에서 느끼는 순수한 즐거움은 학문의 본질적인 동력이 됩니다. 이러한 관점은 수학이 단순히 전문가들만의 전유물이 아니라, 배움을 갈망하는 모든 이들이 향유할 수 있는 열린 영역임을 시사합니다. 끊임없이 공부하는 자세야말로 진정한 학문적 탐구의 시작입니다. 수학이 철학적으로 느껴지는 이유는 그것이 인간이 자연스럽게 가지는 근본적인 질문들과 맞닿아 있기 때문입니다. 전문적인 철학자들이 다루는 난해한 문제들도 중요하지만, 삶의 의미나 존재의 본질에 대해 누구나 던질 수 있는 질문들이 수학적 사고의 출발점이 되기도 합니다. 일상적인 의문에서 시작하여 논리적인 체계를 세워나가는 과정은 수학과 철학이 공유하는 지점입니다. 이러한 접근 방식은 수학을 훨씬 더 친숙하게 만들며, 보통의 사람들이 수학을 통해 세상을 바라보는 새로운 시각을 갖게 합니다. 우리가 일상에서 사용하는 사칙연산이나 확률에 대한 이해는 인류가 오랜 시간 쌓아온 문화적 침전물의 결과입니다. 오늘 비가 올 확률을 이해하는 것조차 고등한 지성이 필요한 일이며, 이는 인류로서 자부심을 느낄 만한 성취입니다. 우주를 바라볼 때 고전역학적으로는 형체와 모양이 중요하지만, 양자역학의 미시 세계로 들어갈수록 모든 것은 수로 수렴됩니다. 결국 우주는 모양이자 수라는 두 가지 얼굴을 동시에 지니고 있으며, 모든 것이 수로 이루어져 있다는 통찰은 현대 과학에서도 여전히 유효합니다.

김민형

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수학

[석학인터뷰] 김범준 ─ 물리학은 일석백조? | 2018 카오스 마스터클래스 '물리'

통계물리학은 수많은 입자로 구성된 거대 시스템이 보여주는 집단적인 행동을 탐구하는 학문입니다. 이는 단순히 개별 입자의 움직임을 넘어 전체 시스템이 어떻게 조화를 이루는지 분석하며 자연의 질서를 찾아냅니다. 이러한 학문적 접근은 불확실성이 가득한 미래를 준비하는 젊은 세대에게 매우 유용한 도구가 됩니다. 기초를 탄탄히 다지는 과정은 변화무쌍한 세상 속에서도 흔들리지 않는 내면의 힘을 길러주며, 어떤 상황에서도 새로운 길을 개척할 수 있는 유연한 사고의 원천이 되어주기 때문입니다. 위대한 과학자들은 지식을 단순히 수용하는 데 그치지 않고, 자신만의 독창적인 시각으로 세상을 재해석하곤 합니다. 이미 정립된 이론이라 할지라도 이를 새로운 관점에서 바라보고 탐구하는 과정은 학문의 깊이를 더해줍니다. 무엇보다 중요한 것은 연구 그 자체에서 순수한 즐거움을 찾는 태도입니다. 외부의 평가나 결과에 매몰되지 않고 오직 호기심과 재미를 동력 삼아 나아가는 자세는, 과학을 딱딱한 학문이 아닌 흥미진진한 모험으로 변화시킵니다. 이러한 열정은 연구자뿐만 아니라 세상을 살아가는 우리 모두에게 필요한 덕목입니다. 우리의 일상은 과학적 시선을 통해 더욱 풍요로워질 수 있습니다. 복잡한 사회 현상이나 인간관계 속에서도 합리적인 사고를 유지하려는 노력은 세상을 더 명확하게 이해하도록 돕습니다. 타인을 바라볼 때도 고정관념에서 벗어나 그 이면의 인간적인 면모를 발견하려 애쓰는 태도는 과학적 관찰과 닮아 있습니다. 통계물리학이 선사하는 통찰은 우리 사회의 다양한 단면들을 연결하고, 그 속에 숨겨진 아름다움을 발견하게 합니다. 이러한 시선은 우리가 함께 살아가는 세상을 더 깊이 고민하고 공감하게 만드는 소중한 밑거름이 됩니다.

김범준

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물리학

[카오스 술술수학] 기하를 빼지 말아주세요 (재수정본_6/12)

기원전 4세기 아테네, 철학자 플라톤은 '아카데미아'를 설립하며 입구에 "기하학을 모르는 자는 이 문으로 들어오지 마라"는 문구를 내걸었습니다. 이는 단순한 허세나 과장이 아니었습니다. 플라톤은 기하학이 인간의 사고를 단련하고 진리에 도달하게 하는 필수적인 관문이라고 믿었기 때문입니다. 당시 아카데미아는 단순한 지식 전달을 넘어, 세상을 올바르게 통치할 수 있는 철학적 소양을 기르는 곳이었으며, 그 기초가 바로 수학과 기하학이었습니다. 플라톤의 저서 《국가》에서 소크라테스는 이상 국가의 시민들이 반드시 배워야 할 학문으로 수학을 첫손에 꼽습니다. 그는 평면 기하학과 입체 기하학을 필수 과목으로 언급하며, 감각에 의존하는 지식이 아닌 순수한 사유를 통한 지식 습득의 중요성을 역설했습니다. 이러한 수학적 토대 위에 천문학과 화성학이 더해질 때 비로소 학문의 기본기가 완성된다고 보았으며, 이는 통치자가 갖춰야 할 철학적 사고를 위한 필수적인 예비 교육이었습니다. 하지만 현대 한국의 교육 현장에서는 이와 상반된 흐름이 나타나고 있습니다. 수능에서 기하학 과목이 제외된다는 결정이 내려진 것입니다. 학생들의 학습 부담을 줄이고 사교육비를 경감하겠다는 취지였으나, 이는 학계와 전문가들 사이에서 큰 우려를 낳았습니다. 기하학은 단순히 도형을 배우는 과목이 아니라, 논리적 사고와 직관력을 기르는 핵심적인 도구이기 때문입니다. 고대 철학자들이 강조했던 기하학의 가치가 현대 교육 행정에서는 가볍게 취급받고 있는 실정입니다. 현장의 수학자들은 기하학의 부재가 가져올 부작용을 경고합니다. 황준묵 교수는 미국 대학에서의 경험을 빌려, 고등학교에서 기하학을 제대로 배우지 못한 학생들이 미적분학을 이해하는 데 큰 어려움을 겪는다고 지적했습니다. 또한 위대한 수학자 다비드 힐베르트 역시 그의 저서에서 수학을 직관적으로 이해하기 위해서는 기하학적 상상력이 무엇보다 중요하다고 말하며, 기하학이 모든 학문의 기초이자 사고의 틀임을 분명히 했습니다. 기하학을 경시하는 태도는 단순히 한 과목의 제외를 넘어, 학문의 본질과 전문가의 견해를 무시하는 관료적 행정의 단면을 보여줍니다. 복잡한 교육 문제를 근본적인 성찰 없이 손쉬운 방법으로 해결하려는 시도는 장기적으로 국가의 학문적 경쟁력을 약화시킬 수 있습니다. 우리가 자녀들을 대학에 보내 전문가로 키우려 노력하면서도, 정작 그 전문가들의 목소리에는 귀를 닫고 있는 것은 아닌지 되돌아봐야 합니다. 기하학의 문을 닫는 것은 곧 깊이 있는 사유의 문을 닫는 것과 같습니다.

카오스재단술술과학

수학

[강연] 세상을 바꾼 알고리즘 - 알파고와 블록체인을 넘어 미래로 (4) _ by이준엽 | 2018 봄 카오스 강연 '모든 것의 수數다' 8강 | 8강 ④

인공지능 시대의 도래는 단순히 인간의 업무를 기계가 대체하는 차원을 넘어섭니다. 과거에는 인간이 필요한 정보를 직접 기록하고 구전하며 관리할 수 있었지만, 현대 사회는 기계들이 쏟아내는 데이터의 양이 인간의 처리 능력을 아득히 초월했습니다. 이러한 데이터의 홍수 속에서 의미 있는 정보를 추출하고 분석하기 위해 인공지능은 필수적인 도구가 되었습니다. 즉, 인공지능은 인간의 한계를 보완하여 방대한 정보 속에서 가치를 찾아내는 새로운 지적 동반자로서 그 존재 이유를 가집니다. 인공지능의 화려한 성취 뒤에는 견고한 수학적 원리가 자리 잡고 있습니다. 알파고와 같은 사례에서 보듯, 인공지능이 보여주는 놀라운 결과물은 복잡한 알고리즘과 수학적 모델링의 산물입니다. 특히 딥러닝을 깊이 이해하기 위해서는 선형대수학이나 기하학과 같은 수학적 기초가 필수적입니다. 단순히 기술적인 구현에 그치지 않고 인공지능의 근본적인 작동 원리를 파악하기 위해서는 수학이라는 언어를 통해 그 내부를 들여다보는 노력이 필요하며, 이는 인공지능 시대를 주도하는 핵심 역량이 됩니다. 수학의 역사는 계산의 시대에서 이론의 시대를 거쳐, 이제는 컴퓨터와 협력하는 새로운 계산의 시대로 진입했습니다. 과거의 수학자가 수식을 직접 풀고 계산하는 데 집중했다면, 현대의 수학자는 어떤 계산을 시킬 것인지 설계하고 그 결과를 어떻게 해석할 것인지 고민하는 역할을 수행합니다. 인공지능이 발전함에 따라 수학자의 역할이 사라지는 것이 아니라, 오히려 가보지 않은 길을 개척하고 복잡한 시스템의 논리적 타당성을 검증하는 고차원적인 설계자로서의 위상이 더욱 강화되고 있는 것입니다. 최근 교육 현장에서 코딩 열풍이 불고 있지만, 진정한 핵심은 프로그래밍 언어의 문법을 익히는 것이 아니라 그 밑바탕에 깔린 수학적 사고력을 기르는 데 있습니다. 코딩은 논리적인 구조를 구현하는 수단일 뿐이며, 무엇을 어떻게 구현할 것인지를 결정하는 것은 결국 수학적 원리에 대한 이해입니다. 원리를 모른 채 복잡한 수식만 나열하는 것은 비효율적입니다. 따라서 미래 세대에게 필요한 교육은 단순한 기능 습득이 아니라, 문제를 효율적으로 정의하고 식의 의미를 파악하는 본질적인 사고의 힘을 길러주는 방향으로 나아가야 합니다. 인공지능의 신경망 구조가 인간의 뇌와 유사해짐에 따라 생명과 의식에 대한 철학적 질문도 제기됩니다. 예쁜꼬마선충의 뉴런 구조를 기계적으로 복제했을 때 생명체와 유사한 반응을 보이는 사례는 흥미로운 시사점을 던져줍니다. 하지만 인간의 뇌는 단순한 알고리즘의 집합을 넘어 끊임없는 경험과 학습을 통해 스스로를 변화시키는 복잡한 상태를 지닙니다. 인공지능이 인간의 지적 능력을 흉내 낼 수는 있어도, 주관적인 경험과 의식의 영역까지 완벽히 대체할 수 있는지에 대해서는 생물학적, 철학적 관점에서의 깊은 성찰이 동반되어야 합니다. 리만 가설과 같은 수학적 난제를 인공지능이 해결할 수 있을지에 대한 관심도 뜨겁습니다. 컴퓨터는 방대한 계산을 통해 반례를 찾거나 복잡한 미분방정식을 푸는 데 탁월한 성능을 발휘하지만, 문제의 본질을 꿰뚫는 통찰력을 제시하는 데는 여전히 한계가 있습니다. 인공지능은 인간이 미처 생각하지 못한 새로운 지평을 열어주는 보조적인 도구로서 강력한 힘을 발휘할 것입니다. 결국 수학적 난제의 해결은 기계의 압도적인 계산 능력과 인간의 창의적인 가설 설정이 조화를 이룰 때 비로소 가능해질 것으로 보입니다. 궁극적으로 수학을 공부하는 이유는 단순히 지식을 습득하는 것을 넘어, 권위에 맹종하지 않고 스스로 사고하는 힘을 기르기 위함입니다. 수학은 누구나 자신의 논리로 결과를 확인하고 검증할 수 있는 학문입니다. 인공지능이 제공하는 결과물에 의존하기만 하는 것이 아니라, 그것이 왜 옳은지 스스로 판단할 수 있는 비판적 사고력이 인공지능 시대에 더욱 절실해집니다. 스스로 생각하고 확인하는 수학적 태도는 급변하는 기술 사회 속에서 우리가 중심을 잡고 주체적인 삶을 살아갈 수 있게 돕는 가장 강력한 무기가 될 것입니다.

박부성, 이준엽

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수학

[강연] 고차원 비유클리드 공간으로의 초대 (1) _ by황준묵 | 2018 봄 카오스 강연 '모든 것의 수數다' 5강 | 5강 ①

기원전 300년경 유클리드가 집대성한 '유클리드 원론'은 인류 지성사에 거대한 이정표를 세운 고전입니다. 이 책이 혁신적이었던 이유는 단순히 도형의 성질을 나열한 것이 아니라, 다섯 가지 공리라는 최소한의 약속으로부터 모든 명제를 논리적으로 이끌어내는 체계를 구축했기 때문입니다. 오늘날 우리가 배우는 수학의 논리적 구조는 바로 이 유클리드적 전통에 뿌리를 두고 있습니다. 당연해 보이는 사실조차 엄밀한 증명을 통해 확인하려는 태도는 학문으로서의 수학이 시작되는 지점이었습니다. 유클리드의 다섯 가지 공리 중 마지막인 '평행선 공리'는 앞선 네 개의 공리에 비해 문장이 복잡하고 직관적으로 덜 당연해 보였습니다. 이 때문에 수많은 수학자는 2,000년 동안 이 공리가 다른 공리들로부터 증명될 수 있는 정리일 것이라 믿고 매달렸습니다. 흥미로운 점은 우리가 잘 아는 피타고라스의 정리 역시 이 평행선 공리와 수학적으로 동치라는 사실입니다. 즉, 평행선 공리를 부정하면 우리가 당연하게 여겼던 삼각형의 성질들도 완전히 다른 모습으로 변하게 되며, 이는 기하학의 새로운 가능성을 시사합니다. 서기 500년경 철학자 보에티우스는 유클리드 원론을 번역하며 바쁜 세상에 증명이 무슨 소용이냐는 생각으로 증명 과정을 모두 생략했습니다. 이후 유럽은 약 600년 동안 증명 없는 기하학을 공부했는데, 이 시기는 공교롭게도 문명의 발달이 정체되었던 '암흑시대'와 겹칩니다. 이는 수학에서 증명이 단순히 정답을 확인하는 수단이 아니라, 사고의 논리적 엄밀함을 유지하고 새로운 지적 지평을 여는 핵심적인 동력임을 우리에게 시사하고 있습니다. 19세기 초, 가우스와 볼리아이, 로바체프스키는 평행선 공리가 성립하지 않으면서도 논리적으로 완벽한 '비유클리드 기하학'의 존재를 세상에 알렸습니다. 푸앵카레의 반평면 모델처럼 직선이 반원의 형태를 띠는 기이한 공간에서도 유클리드의 초기 공리들은 여전히 유효하게 작동합니다. 이러한 발견은 평행선 공리가 다른 공리들로부터 유도될 수 없음을 확증했을 뿐만 아니라, 우리가 발을 딛고 있는 평평한 유클리드 공간이 우주의 유일한 진리가 아님을 깨닫게 해주었습니다. 비유클리드 기하학의 등장은 공간에 대한 인류의 패러다임을 완전히 바꾸어 놓았습니다. 이전까지 공간은 칸트의 철학처럼 우리에게 선험적으로 주어진 단 하나의 절대적인 틀이었으나, 이제는 연구 대상에 따라 다양하게 정의될 수 있는 수학적 대상이 되었습니다. 이는 아프리카 평원에 살던 이들이 바다와 산의 존재를 처음 알게 된 것과 같은 거대한 지적 확장이었습니다. 비유클리드 공간은 기괴한 예외가 아니라 훨씬 더 일반적인 세계이며, 유클리드 공간은 그중 아주 특수한 사례일 뿐입니다.

황준묵

카오스재단카오스강연

수학

[강연] 2014 카오스 콘서트 수학의 본질 - '수' (1) | 1강

수학은 현대 문명의 기초이자 창조 경제의 핵심 동력으로 주목받고 있습니다. 특히 대한민국이 '수학의 해'로 선포되고 서울에서 세계수학자대회가 개최되었던 시기는 수학에 대한 사회적 관심이 그 어느 때보다 뜨거웠습니다. 이러한 흐름 속에서 열린 지식 나눔 콘서트는 수학의 본질을 탐구하고 대중과 소통하는 소중한 장이 되었습니다. 수많은 인파가 몰린 현장의 열기는 수학이 단순히 입시를 위한 도구가 아니라, 세상을 이해하는 깊이 있는 학문으로서 우리 곁에 살아 숨 쉬고 있음을 증명해 주었습니다. 우리는 일상에서 '수'를 공기처럼 당연하게 사용하지만, 막상 그 본질이 무엇인지 질문을 받으면 당혹감을 느끼곤 합니다. 예를 들어 펭귄 다섯 마리, 꽃 다섯 송이, 컵 다섯 개라는 서로 다른 대상에서 우리는 '다섯'이라는 공통점을 찾아냅니다. 외형이나 속성이 전혀 다른 물건들 사이에서 오직 수량이라는 추상적인 개념만을 추출해내는 과정은 수학적 사고의 시작이라고 할 수 있습니다. 이처럼 구체적인 사물의 형태를 지우고 남은 순수한 개념으로서의 수를 이해하는 것이 바로 수학의 본질에 다가가는 첫 번째 걸음입니다. 고대 수학의 선구자인 피타고라스는 '만물은 수이다'라는 명언을 남기며 수의 신비로움을 종교적인 차원까지 끌어올렸습니다. 당시 사람들은 수 그 자체의 추상성을 온전히 받아들이기 어려웠기에, 각 숫자에 구체적인 의미를 부여하여 이해하려 노력했습니다. 예를 들어 1은 이성, 2는 여성, 3은 남성, 5는 결혼이나 창조의 수라고 규정하는 식이었습니다. 이는 수라는 추상적 존재를 우리가 일상에서 느끼는 구체적인 성질이나 사물과 연결 지어 파악하고자 했던 인류의 초기 고뇌를 잘 보여주는 대목입니다. 시대가 흐르면서 인류는 수를 사물에 억지로 연결하지 않고도 그 자체로 사유할 수 있는 능력을 갖추게 되었습니다. 데카르트 시대를 거치며 수학적 방법론은 더욱 정교해졌고, 수는 점차 확고한 독립적 개념으로 자리 잡았습니다. 현대의 우리는 숫자를 써놓고 그것이 무엇인지 구체적으로 설명하지 못하면서도 이를 자유자재로 활용합니다. 이는 수의 본질에 대한 철학적 고민이 학문의 기초로 내재화되었음을 의미합니다. 추상화된 수의 개념은 이제 과학적 논리의 바탕이 되어 복잡한 세상을 설명하는 강력한 도구가 되었습니다. 수학의 본질은 단순히 숫자를 세는 것에 그치지 않고, 자연의 법칙을 설명하는 언어로서 그 진가를 발휘합니다. 뉴턴의 운동 법칙에서 힘과 질량, 가속도의 관계를 수식으로 표현하는 것처럼, 수학은 물리적 현상을 명쾌한 논리로 정리해 줍니다. 현대 과학의 눈부신 발전은 수라는 추상적 도구를 통해 우주의 질서를 파악하려 했던 끊임없는 시도의 결과물입니다. 결국 수학을 공부한다는 것은 세상을 바라보는 새로운 눈을 갖는 것이며, 보이지 않는 질서를 찾아내는 창조적 영감의 과정이라고 할 수 있습니다.

김민형

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수학

[카오스 술술수학] All Is Number!

피타고라스는 '모든 것은 수다'라고 선언하며 세상의 규칙을 수로 설명하려 했습니다. 그는 직각삼각형의 빗변과 나머지 두 변 사이의 관계를 밝혀낸 피타고라스의 정리를 발견하고 신에게 감사를 표할 정도로 수의 질서에 감탄했습니다. 반면 아리스토텔레스는 수에 과도한 의미를 부여하는 그를 비웃기도 했습니다. 현대 수학자 김민형 교수는 수의 본질이 단순한 숫자의 나열이 아닌 '연산'에 있다고 정의합니다. 특정 체계 안에서 계산을 통해 새로운 의미를 창출할 수 있는 구조만이 수의 자격을 갖춘다는 것이 그의 핵심적인 주장입니다. 우리는 흔히 숫자가 있어야만 수라고 생각하지만, 연산이 가능하다면 숫자가 없어도 수로 정의될 수 있습니다. 예를 들어 기하학적 대상인 점들도 기준점이 존재한다면 서로 더하거나 곱하여 새로운 점을 만들어낼 수 있습니다. 이러한 논리는 3차원 도형으로도 확장됩니다. 도넛 모양의 도형에 구를 더하는 연산이 가능하며, 이때 구는 숫자 0과 같은 역할을 수행합니다. 우리가 어린 시절 낯선 숫자의 덧셈을 익혔던 것처럼, 수의 본질이 숫자가 아닌 연산에 있다는 사실을 받아들이면 기하학적 대상들 또한 수의 범주에 포함된다는 사실을 깨닫게 됩니다. 수의 개념은 자연수에서 실수와 허수를 넘어 이제는 물리학의 영역까지 닿아 있습니다. 리처드 파인만이 고안한 '파인만 도형'은 전자와 양전자가 만나 빛이 되는 과정을 입자 연산으로 보여줍니다. 이는 우주를 구성하는 기본 입자들조차 수의 체계 안에서 작동하고 있음을 시사합니다. 과거 피타고라스가 외쳤던 통찰은 현대 수학과 물리학을 통해 증명되고 있습니다. 우주의 모든 만물이 입자로 이루어져 있고 그 입자가 연산 가능한 수라면, 결국 우리가 마주하는 거대한 우주 전체가 하나의 정교한 수의 집합체인 셈입니다.

카오스재단술술과학

수학

[강연] 생물학은 인간의 본성을 밝혀낼 수 있을까? | 2017 카오스 토론회 : '과학vs과학철학' 4부 1강 | 4부 ②

생명체란 무엇인가라는 근원적인 질문에 대해 생물학은 복제와 상호작용, 그리고 엔트로피를 조절하는 상태로 정의합니다. 현대 생물학은 생명 현상을 물질과 정보의 흐름으로 파악하며, 특히 DNA라는 유전 정보가 생명체의 본질을 형성한다고 봅니다. 이러한 관점에서 인간의 본성 또한 생물학적 메커니즘과 유전 정보의 틀 안에서 이해될 수 있는 영역으로 들어오게 되었습니다. 생명은 단순히 멈춰 있는 상태가 아니라 끊임없이 에너지를 소모하며 자신을 유지하는 역동적인 과정입니다. 인류의 역사를 돌이켜보면 수렵 채집 시대의 동굴 벽화를 그렸던 인류와 현대인의 DNA는 큰 차이가 없습니다. 우리는 수십만 년 전의 유전 정보를 그대로 간직한 채 급격히 변화하는 현대 사회를 살아가고 있는 셈입니다. 이러한 생물학적 연속성은 인간의 본성이 오랜 진화의 산물임을 시사하며, 우리의 행동과 심리 기저에 원시적인 본능이 여전히 강력하게 작동하고 있음을 보여줍니다. 결국 현대인의 고민은 수렵 채집 시대의 몸과 마음으로 현대의 복잡한 문명을 살아가는 데서 기인합니다. 하지만 생물학이 본성이 작동하는 메커니즘을 구체적으로 제시할 수 있음에도 불구하고, 인간이 지향해야 할 방향성까지 제시하기에는 한계가 있다는 지적이 있습니다. 유전 정보 전체를 모두 읽어낸다 하더라도 그 속에 담긴 복잡한 의미를 완벽히 해독하는 것은 별개의 문제입니다. 특히 급변하는 기술 환경 속에서 인류가 어떤 미래를 선택해야 하는지에 대해 생물학은 침묵할 수밖에 없는 지점이 존재합니다. 이는 과학적 사실이 곧바로 윤리적 당위로 연결되지 않음을 의미합니다. 진화심리학은 인간의 마음과 행동을 생존과 번식을 위한 적응의 결과로 해석합니다. 우리가 특정한 음식을 선호하거나 짝을 고르고 집단을 형성하는 방식은 모두 수렵 채집 시대의 환경에 최적화된 결과물입니다. 이러한 관점은 인간의 고결해 보이는 정신 활동조차도 결국은 진화적 필요에 의해 형성된 본성의 일부임을 강조하며, 인간을 '양복 입은 원시인'으로 정의하기도 합니다. 마음의 작동 방식은 우연이 아니라 생존 확률을 높이기 위해 정교하게 설계된 도구 상자와 같습니다. 도덕성과 사회성 같은 인문학적 가치들 역시 뇌과학의 영역에서 새롭게 조명되고 있습니다. 뇌 영상 촬영을 통해 사회적 소외감이 물리적 통증과 동일한 뇌 부위를 활성화한다는 사실이 밝혀졌으며, 도덕적 판단 또한 순수한 이성보다는 감정과 인지적 추론의 복합적인 작용임이 드러났습니다. 이는 인간의 본성을 이해하는 데 있어 생물학적 토대가 얼마나 필수적인지를 잘 보여주는 사례라 할 수 있습니다. 우리가 느끼는 고통과 공감은 뇌라는 생물학적 기관이 만들어내는 구체적인 반응입니다. 인간만이 가진 독특한 특성인 문화와 학습 능력, 즉 '밈(meme)'의 영역은 생물학적 본성과 끊임없이 상호작용합니다. 어떤 이들은 문화를 생물학적 범주를 넘어서는 '플러스알파'로 보기도 하지만, 다른 이들은 이 문화적 능력조차도 생물학적으로 설명 가능한 진화의 산물이라고 주장합니다. 결국 인간 본성의 탐구는 유전적 본능과 문화적 학습이 어떻게 얽혀 현재의 우리를 만들어냈는지를 밝히는 과정입니다. 문화는 생물학적 토대 위에서 피어난 인류만의 거대한 생존 전략이라 할 수 있습니다. 현대 생물학은 이제 인간을 객관적인 탐구 대상으로 삼아 그 본질에 다가서고 있습니다. 생물학적 연구 성과와 일관성을 갖춘 인문학적 성찰이 필요한 시점이며, 이를 통해 우리는 스스로의 한계를 명확히 인식할 수 있습니다. 본성을 이해하는 것은 단순히 과거를 아는 것에 그치지 않고, 우리가 가진 생물학적 조건 위에서 더 나은 미래 문화를 설계하기 위한 필수적인 토대가 될 것입니다. 과학과 철학의 대화는 인간이라는 존재를 더 깊이 이해하게 만드는 가장 강력한 도구가 됩니다.

송기원, 장대익

카오스재단마스터클래스

화학
생명과학
융합

[강연] 생물학을 활용하여 인간의 능력을 향상시키는 일은 바람직한가? | 2017 카오스 토론회 : '과학vs과학철학' 4부 2강 | 4부 ②

생물학이 인간의 본성을 어디까지 밝혀낼 수 있는가에 대한 논의는 자연스럽게 인간 향상이 바람직한가라는 윤리적 질문으로 이어집니다. 본성을 이해하는 것을 넘어, 기술을 통해 그 본성을 수정하거나 강화하려는 시도는 현대 과학의 가장 뜨거운 쟁점 중 하나입니다. 이는 단순히 기술적 가능성의 문제를 넘어 우리가 어떤 존재가 되고자 하는지에 대한 철학적 선택을 요구합니다. 인간의 불완전함을 과학으로 보완하려는 의지와 자연의 섭리를 존중해야 한다는 신중론이 팽팽하게 맞서며 인류의 미래를 설계하는 중요한 담론을 형성하고 있습니다. 진화의 결과물인 자연이 항상 완벽하고 정교하게 설계되었다는 믿음은 생물학적 사실과 다를 수 있습니다. 인간의 눈은 오징어의 눈에 비해 시신경 구조가 비효율적이며, 기도와 식도가 교차하는 구조는 질식의 위험을 내포하는 등 이른바 '나쁜 설계'의 사례가 도처에 존재합니다. 이는 진화가 최선의 선택이 아닌, 주어진 조건에서 임기응변식으로 이루어졌음을 보여줍니다. 따라서 자연을 건드리는 것이 위험하다는 직관적 거부감보다는, 불완전한 설계를 지성적으로 보완하여 삶의 질을 높이려는 시도가 타당성을 얻기도 합니다. 과거 수렵 채집 시대에 생존에 유리했던 형질들이 현대 사회에서는 질병이나 장애로 분류되는 '진화적 부적응' 현상도 주목해야 합니다. ADHD는 과거 위험을 감지하는 데 유리한 형질이었으나, 정적인 현대 교육 환경에서는 치료의 대상이 되었습니다. 집중력을 높이는 약물을 사용하는 행위가 커피나 비타민 섭취와 본질적으로 무엇이 다른지에 대한 의문은 인간 향상에 대한 권리 논의로 확장됩니다. 기술을 통해 환경과 유전적 형질 사이의 간극을 메우는 것은 인류가 지속해 온 진보의 연장선일 수 있습니다. 반면 과학적 지식의 불완전성을 근거로 인위적인 개입에 신중해야 한다는 목소리도 높습니다. 과거에는 불필요하다고 여겨 제거했던 편도선이나 맹장이 사실은 중요한 면역 기관임이 밝혀진 사례처럼, 현재의 지식이 미래에는 오판으로 드러날 가능성이 큽니다. 트랜스 지방의 사례에서 보듯 한때 유익하다고 믿었던 기술이 치명적인 결과를 초래하기도 합니다. 우리가 생명 시스템을 완전히 이해하지 못한 상태에서 시도하는 향상은 예상치 못한 부작용을 낳을 수 있으며, 이는 단순한 기술적 오류를 넘어 생태계와 인류 전체에 돌이킬 수 없는 손실을 줄 수 있습니다. 향상이라는 개념 자체가 내포한 가치 판단의 위험성도 간과할 수 없습니다. 무엇이 더 나은 상태인지 정의하는 과정에는 사회적 편견과 차별이 개입될 여지가 큽니다. 특히 유전자 편집 기술을 통한 영구적인 유전 정보의 수정은 미래 세대의 결정권을 침해하고 인류의 다양성을 훼손할 우려가 있습니다. 특정 형질을 우월한 것으로 규정하고 이를 획일적으로 추구하게 되면, 인류는 변화하는 환경에 대응할 수 있는 유전적 유연성을 잃게 될 것입니다. 이는 기술의 공정성 문제를 넘어 인류라는 종의 존속과 직결되는 윤리적 파장을 일으킬 수 있습니다. 개인의 능력을 향상시키는 기술적 해결책에만 몰두할 경우, 다양성을 포용하지 못하는 사회 구조적 결함이 가려질 위험이 있습니다. ADHD 아동에게 약물을 처방하는 것이 교실의 효율성을 높일 수는 있지만, 산만한 아이들도 함께 어우러질 수 있는 교육 환경을 만드는 노력을 소홀히 하게 만들 수도 있습니다. 기술을 통한 개인의 변화와 사회 구조의 개선 사이에서 균형을 찾는 것이 중요합니다. 생물학적 본성을 인위적으로 바꾸기보다는, 인간이 가진 본연의 특성을 존중하면서도 건강하게 공존할 수 있는 문화를 조성하는 것이 진정한 의미의 인류 발전일 것입니다. 과학은 고정된 정답을 제시하는 것이 아니라 끊임없는 논쟁과 소통을 통해 성장하는 문화적 과정입니다. 인간 향상 기술을 둘러싼 찬반 논의는 우리가 지향해야 할 가치가 무엇인지 성찰하게 하며, 과학이 사회와 어떻게 상호작용해야 하는지를 보여줍니다. 전문가들만의 영역을 넘어 대중이 직접 질문하고 참여하는 과정 자체가 과학적 민주주의의 실현입니다. 생물학적 보수주의와 진보주의가 충돌하며 만들어내는 불꽃은 인류가 기술의 노예가 되지 않고 주체적으로 미래를 설계해 나가는 데 필수적인 동력이 될 것입니다.

송기원, 장대익

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화학
생명과학
융합

[강연] 과학에서 '본다'는 것은 무엇인가? | 2017 카오스 토론회 : '과학vs과학철학' 1부 2강 | 1부 ②

과학에서 '본다'는 개념은 단순히 시각적 정보를 수용하는 단계를 넘어 실체적 진실을 탐구하는 과정으로 확장되었습니다. 과거에는 육안으로 확인 가능한 것만을 존재의 증거로 삼았으나, 현대 물리학은 보이지 않는 미시 세계와 거대 우주를 탐구하며 인식의 지평을 넓혔습니다. 이제 본다는 것은 빛의 파장을 이용한 직접적인 관찰을 넘어, 다양한 물리적 상호작용을 통해 대상의 정보를 추출하고 해석하는 고도의 지적 활동으로 정의됩니다. 원자와 같은 미시 입자는 빛의 파장보다 작아 원리적으로 가시광선으로는 볼 수 없습니다. 이를 극복하기 위해 과학자들은 X선이나 전자빔을 활용하여 원자의 정보를 시각화하는 방식을 고안했습니다. 이는 인간의 생물학적 한계를 기술적 도구로 보완한 사례입니다. 중성미자나 블랙홀처럼 전자기 상호작용을 하지 않거나 신호를 주지 않는 존재들 역시, 그들이 주변에 미치는 영향이나 약한 상호작용을 포착함으로써 간접적으로 '보는' 것이 가능해졌습니다. 현대 입자 물리학에서 힉스 보존과 같은 입자를 관측할 때, 과학자들이 실제로 마주하는 것은 화려한 이미지가 아니라 검출기에서 발생하는 전기적 신호와 숫자 데이터입니다. 대중에게 공개되는 입자 궤적 그림은 이해를 돕기 위한 시각적 재구성에 불과하며, 과학적 본질은 오차가 적은 데이터를 정확하게 정의하고 추출하는 데 있습니다. 즉, 과학적 관찰의 핵심은 시각적 형상을 만드는 것이 아니라 신뢰할 수 있는 물리적 수치를 확보하는 과정이라 할 수 있습니다. 과학적 관찰에서 도구의 중요성은 갈릴레오의 망원경 사용 이후 결정적인 전환점을 맞이했습니다. 하지만 도구를 통해 본 것이 항상 객관적인 실재를 보장하는 것은 아닙니다. 갈릴레오가 그린 달의 분화구 그림이나 헤켈의 배아 발생도는 관찰자의 이론적 배경이나 믿음이 투영된 결과물이기도 했습니다. 이는 과학적 관찰이 단순히 렌즈를 통해 들어오는 빛을 수동적으로 받아들이는 것이 아니라, 관찰자의 패러다임에 따라 재구성될 수 있음을 시사합니다. 새로운 관측 기구의 신뢰성을 확보하기 위해 과학자들은 '미세 조정(Calibration)'이라는 과정을 거칩니다. 이미 알고 있는 대상을 새로운 기구로 측정하여 기존의 결과와 비교함으로써 기구의 타당성을 검증하는 것입니다. 전자현미경이나 원자현미경으로 얻은 이미지가 실제 미시 세계의 모습이라고 확신할 수 있는 이유는, 이러한 엄밀한 조작과 검증 과정이 뒷받침되기 때문입니다. 따라서 과학적 '봄'은 기구와 이론, 그리고 실험적 조작이 결합된 복합적인 산물입니다. DNA의 이중나선 구조나 뇌 영상 이미지(fMRI)는 일반인의 눈에는 모호한 형체로 보일 수 있지만, 훈련된 과학자는 그 안에서 유의미한 패턴을 읽어냅니다. 여기에는 고도의 이론적 해석과 암묵지가 개입됩니다. 특히 뇌 영상의 경우, 특정 부위의 활성화는 복합적인 데이터 처리와 해석 과정을 거쳐 도출된 결과물입니다. 이처럼 과학적 이미지는 있는 그대로의 자연을 비추는 거울이라기보다, 이론이라는 렌즈를 통해 정제된 지식의 표현에 가깝습니다. 결국 과학에서 본다는 것은 인간이라는 생물학적 존재가 가진 한계를 극복하려는 끊임없는 시도입니다. 과학자들은 데이터의 객관성을 추구하면서도, 동시에 직접 보고 싶어 하는 인간 본연의 욕구를 지니고 있습니다. 관찰의 과정에는 이론적 합의와 사회적 검증, 그리고 과학자들의 인내와 논쟁이 수반됩니다. 과학적 발견은 자연이 스스로 드러내는 것이 아니라, 인간이 정교한 도구와 이론을 통해 자연과 대화하며 얻어낸 값진 해석의 결과입니다.

이강영, 홍성욱

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물리학
융합

[강연] 양자이론, 과학과 철학 어디에 더 쓸모 있을까? | 2017 카오스 토론회 : '과학vs과학철학' 2부 1강 | 2부 ①

양자역학은 현대 과학에서 가장 난해하면서도 매혹적인 분야로 손꼽힙니다. 우리가 일상에서 경험하는 거시 세계의 물리 법칙과는 전혀 다른 원리로 작동하기 때문이지요. 뉴턴역학이 지배하는 세상에서는 사물의 위치와 속도가 명확하게 결정되어 있지만, 미시 세계의 주인공인 전자나 원자들은 상식적으로 이해하기 힘든 방식으로 존재합니다. 이러한 기묘함은 단순한 과학적 호기심을 넘어, 우리가 세상을 바라보는 근본적인 방식에 의문을 던지게 만듭니다. 과학과 철학이 이 지점에서 만나 치열한 논쟁을 벌이는 이유도 바로 여기에 있습니다. 양자역학의 핵심 개념 중 하나는 바로 '중첩'입니다. 이는 서로 모순되는 두 가지 이상의 상태가 동시에 공존할 수 있음을 의미하는데요. 예를 들어, 고전적인 세계에서는 동전이 앞면이거나 뒷면이어야 하지만, 양자 세계에서는 측정하기 전까지 두 상태가 섞여 있는 상태로 존재할 수 있습니다. 이는 단순히 우리가 어느 쪽인지 모른다는 무지의 문제가 아니라, 물리적으로 두 가능성이 모두 열려 있다는 실재의 문제입니다. 이러한 중첩의 원리는 미시 세계를 이해하는 가장 중요한 열쇠이며, 동시에 우리의 직관을 가장 강렬하게 배반하는 지점이기도 합니다. 중첩 상태에 있던 양자계는 '측정'이라는 행위를 거치는 순간 우리가 익숙한 확정적인 상태로 변화하게 됩니다. 이중 슬릿 실험에서 전자는 관측되지 않을 때 파동처럼 행동하며 두 구멍을 동시에 지나가지만, 어느 구멍을 지나는지 확인하는 순간 입자처럼 행동하며 한쪽 구멍만을 선택하지요. 과학자들은 측정이 대상의 상태를 결정짓는 결정적인 역할을 한다고 설명합니다. 하지만 도대체 무엇이 측정의 본질인지, 그리고 측정 전의 상태는 실재하는 것인지에 대한 질문은 여전히 과학계와 철학계의 뜨거운 감자로 남아 논쟁을 불러일으킵니다. 철학적 관점에서 양자역학은 자연을 이해하는 새로운 '인식의 창'으로 해석될 수 있습니다. 고전역학이 현상을 일대일로 대응시켜 설명하는 방식이라면, 양자역학은 훨씬 더 복잡하고 추상적인 구조를 통해 세계를 서술합니다. 이는 칸트의 인식론과도 깊은 연관이 있습니다. 인간이 외부 세계를 있는 그대로 받아들이는 것이 아니라, 자신이 가진 인식의 틀을 통해 재구성하여 이해한다는 원리와 유사하기 때문이지요. 양자역학은 우리가 사물을 인식하는 과정에 숨겨진 구조를 드러내며, 고전적인 인식론의 한계를 넘어서는 보편적인 틀을 제공해 줍니다. 양자역학의 파동함수가 실제 물리적 실체인지, 아니면 단지 우리가 가진 정보의 집합인지에 대한 논쟁은 매우 중요합니다. 일부 물리학자들은 계산 결과가 실험과 일치한다면 그 이면의 실재 여부에는 큰 관심을 두지 않기도 합니다. 그러나 철학자들은 우리가 받아들이는 정보의 변화가 곧 존재의 변화를 의미하는지 집요하게 묻습니다. 만약 파동함수가 정보에 불과하다면, 측정에 의한 상태 변화는 대상의 물리적 변환이 아니라 우리의 지식 체계가 갱신되는 과정으로 볼 수 있기 때문입니다. 이러한 관점의 차이는 과학을 대하는 태도를 결정짓습니다. 미시 세계와 거시 세계를 가르는 경계에 대한 질문도 끊이지 않고 제기됩니다. 과거에는 단순히 크기의 문제로 치부되었으나, 현대 물리학은 이를 '결어긋남' 이론으로 설명하곤 합니다. 시스템이 외부 환경과 상호작용하며 정보를 밖으로 내보낼 때 양자적 특성을 잃고 고전적으로 변한다는 것이지요. 즉, 거대한 물체는 끊임없이 주변과 상호작용하기 때문에 중첩 상태를 유지하기 어려울 뿐, 원리적으로는 거시 세계에서도 양자역학적 효과가 존재할 수 있습니다. 이는 우주 전체를 하나의 거대한 양자계로 바라볼 수 있는 놀라운 가능성을 열어줍니다. 과학과 철학의 대화는 양자역학이라는 미지의 영토를 탐험하는 데 필수적인 나침반 역할을 수행합니다. 과학이 실험과 수식을 통해 현상을 정밀하게 기술한다면, 철학은 그 결과가 인간의 삶과 인식에 어떤 의미를 갖는지 깊이 있게 성찰하게 합니다. 상대성이론과의 통합이라는 거대한 과제가 남아 있는 상황에서, 우리는 여전히 자연의 궁극적인 진리에 다가가는 여정의 한복판에 서 있습니다. 양자역학이 던지는 질문들은 우리가 당연하게 여겼던 실재와 존재의 의미를 다시 쓰게 하며, 인류의 지적 지평을 끊임없이 확장시키고 있습니다.

김상욱, 이중원

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물리학
융합

[강연] 양자이론은 완벽한가? | 2017 카오스 토론회 : '과학vs과학철학' 2부 2강 | 2부 ②

양자역학은 미시 세계의 물리 현상을 예측하는 데 있어 현존하는 어떤 이론보다 강력한 도구입니다. 하지만 리처드 파인만이나 머레이 겔만 같은 거장들조차 이 이론을 완벽히 이해하는 사람은 없다고 고백할 만큼 그 본질은 신비에 싸여 있습니다. 양자역학은 우리가 사용하는 법은 알지만, 그 이면의 원리는 여전히 당혹스러운 학문으로 남아 있습니다. 이는 단순히 지식의 부족이 아니라, 우리가 세상을 바라보는 근본적인 방식에 대한 질문을 던지기 때문입니다. 양자 세계에서는 관측 전까지 여러 상태가 겹쳐 있는 중첩 현상이 나타납니다. 그러나 관측하는 순간 이 상태는 하나로 결정되는 파동함수 붕괴를 겪게 됩니다. 과학 이론이 연속적인 흐름을 가져야 함에도 불구하고, 측정 과정에서 발생하는 이러한 불연속적인 변화는 양자 이론의 완결성에 의문을 제기하게 만듭니다. 우리가 만나는 실재가 관측 이전의 상태와 어떤 물리적 연관성을 갖는지, 그리고 그 추상적인 파동함수가 실재를 어떻게 대변하는지는 여전히 중요한 논쟁거리입니다. 아인슈타인은 물리 이론이 완전하다면 실재하는 모든 요소가 이론 안에 대응되어야 한다고 주장했습니다. 그는 외부의 교란 없이도 항상 동일한 값을 갖는 성질을 실재성이라 정의하며, 양자역학이 이를 완벽히 설명하지 못한다고 비판했습니다. 반면 보어는 물리량이 측정 장치와의 관계 속에서만 의미를 갖는다고 보았습니다. 이러한 논쟁은 양자역학이 객관적 실재를 그대로 그려내는 이론인지, 아니면 현상을 확률적으로 예측하는 도구에 불과한지에 대한 근본적인 갈림길을 보여줍니다. 인지적 구성주의 실재론의 관점에서는 측정을 정보 전달의 과정으로 이해합니다. 대상이 가진 정보가 인식 주체에게 전달되기 위해서는 물리적 상호작용뿐만 아니라 인지적인 절차가 수반되어야 한다는 논리입니다. 즉, 우리가 이해하는 실재는 인간이 가진 개념 체계와 인식의 틀을 통해 재구성된 결과물일 수 있습니다. 이는 과학 이론이 단순히 자연을 발견하는 것이 아니라, 인간이 세계와 대화하기 위해 만든 합리적인 도구라는 점을 강조하며 인간 중심의 인식론적 가치를 부여합니다. 물리학계에서 널리 받아들여지는 결어긋남 이론은 측정 문제에 대해 다른 해답을 제시합니다. 우주를 관심 대상과 그 외의 환경으로 나눌 때, 정보가 환경으로 빠져나가는 것만으로도 측정은 성립한다는 주장입니다. 여기에는 인간의 의식이나 인지가 개입할 필요가 없습니다. 정보가 시스템 밖으로 나가는 순간 양자적 특성은 사라지고 입자처럼 행동하게 됩니다. 물리학자들에게 우주는 인간의 인식 여부와 상관없이 스스로의 법칙에 따라 작동하는 객관적인 체계로 받아들여집니다. 과학의 역사는 인간이 우주의 중심이 아니라는 사실을 깨달아가는 과정이기도 합니다. 지구가 중심이 아님을 알게 된 천문학의 혁명부터, 인간이 특별한 존재가 아님을 보여준 진화론에 이르기까지 과학은 끊임없이 인간 중심 사고에서 벗어나려 노력해 왔습니다. 양자역학 역시 인간의 직관으로 이해하기 어렵다는 이유로 이론의 완결성을 의심하기보다는, 자연 그 자체가 가진 형식을 있는 그대로 받아들이는 태도가 필요합니다. 인간의 틀에 우주를 가두는 것이 오히려 오만일 수 있기 때문입니다. 과학과 철학의 대화는 세계를 바라보는 서로 다른 창을 제공합니다. 과학이 실험과 수식을 통해 현상의 유용성을 입증한다면, 철학은 그 이론이 우리에게 어떤 의미를 갖는지 성찰하게 합니다. 양자역학을 둘러싼 치열한 논쟁은 결코 결론이 나지 않는 소모적인 싸움이 아닙니다. 오히려 우리가 가진 인식의 한계를 확인하고, 더 넓은 우주의 진리에 다가가기 위한 건전한 긴장 관계를 유지해 줍니다. 이러한 학문적 교류를 통해 우리는 비로소 인간적인 동시에 객관적인 우주의 모습을 그려나갈 수 있습니다.

김상욱, 이중원

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물리학
융합

[강극] 뇌 안에 너 있다(1) | 2016 가을 카오스 콘서트 '뇌 vs AI' 2부 | 2부 ①

사랑은 흔히 심장이 하는 일이라 여겨지지만, 뇌과학의 관점에서 보면 이는 뇌가 만들어내는 정교한 전기화학적 폭풍에 불과합니다. 우리의 뇌는 외부의 자극과 내부의 기억, 환상을 버무려 사랑이라는 감정을 생생한 가상현실처럼 구현해냅니다. 우리는 어쩌면 상대방이라는 실체보다 뇌가 투영한 환상을 사랑하고 있는지도 모릅니다. 이러한 감각은 진화의 과정에서 생존과 번식을 위해 최적화된 결과물이며, 남녀의 차이 또한 각기 다른 생존 전략을 취해온 뇌의 발달 과정에서 비롯된 자연스러운 현상입니다. 영국의 철학자 프랜시스 베이컨은 인간이 과학적 사고를 방해받지 않기 위해 타파해야 할 네 가지 우상을 제시했습니다. 그중 '종족의 우상'은 세상을 오직 인간 중심적으로만 바라보는 시건방진 태도를 의미합니다. 인간을 자연의 일부가 아닌 우주의 주인공으로 설정하고, 모든 현상을 인간의 잣대로 해석하려는 경향입니다. 과거 코페르니쿠스의 지동설과 다윈의 진화론이 이러한 인간의 자존심에 큰 타격을 입혔다면, 현대의 뇌과학은 우리가 가진 자아와 영혼마저 뇌의 발명품일 수 있다는 충격적인 사실을 시사합니다. 인간의 대뇌피질은 미래를 시뮬레이션하는 독특한 기능을 수행합니다. 이는 애착이라는 감정을 미래로 투영해 영원한 사랑을 약속하게 만들기도 하지만, 동시에 피할 수 없는 죽음을 미리 예견하게 합니다. 모든 생명체는 죽지만, 자신의 죽음을 미리 시뮬레이션하고 공포를 느끼는 존재는 인간이 유일할 것입니다. 이러한 죽음에 대한 공포는 사후 세계나 불멸의 영혼이라는 거대 담론을 만들어내는 동력이 되었습니다. 결국 죽음이라는 개념조차 삶을 지속시키기 위해 뇌가 설계한 고도의 시뮬레이션 결과물이라 볼 수 있습니다. 죽음의 공포를 극복하기 위해 인류는 '메멘토 모리', 즉 죽음을 기억하라는 지혜를 발휘해 왔습니다. 이는 불확실한 미래의 사건인 죽음을 현재의 시간으로 끌어와 능동적으로 인식하는 전략입니다. 죽음을 직시할 때 비로소 현재의 소중함에 집중하는 '카르페 디엠'의 자세가 가능해지기 때문입니다. 하지만 이러한 시뮬레이션이 극단으로 치달아 죽음의 공포를 현재의 행위로 바꾸려 할 때 자살이라는 역설적인 선택이 나타나기도 합니다. 뇌의 시뮬레이션 능력이 삶을 풍요롭게 하기도 하지만, 때로는 감당하기 힘든 비용을 요구하기도 하는 셈입니다. 인간이 정말 특별한 존재인가에 대한 질문에 뇌과학은 겸손한 답변을 내놓습니다. 인간은 스스로가 특별하지 않을 수도 있다는 사실을 자각할 수 있다는 점에서 역설적으로 특별합니다. 자신의 뇌가 편견에 사로잡히기 쉽다는 것을 인지하고, 과학이 주는 객관성을 통해 종족의 우상을 타파해 나가는 과정 자체가 인간다움의 본질일지도 모릅니다. 우리가 모든 것을 알고 있다는 오만을 버리고 '나무의 철학'처럼 존재 자체에 집중할 때, 비로소 인간은 자연의 일부로서 진정한 자아를 발견하게 될 것입니다.

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[강연] 뇌의 미래와 인공 자아의 탄생 (5) 패널토크 | 2016 봄 카오스 강연 '뇌 - Brain' 10강 | 10강 ⑤

인공지능의 핵심인 딥러닝과 머신러닝의 가장 큰 차이는 신경망 계층 구조의 깊이에 있습니다. 과거에는 인간 뇌의 시각 체계와 유사한 15계층 이상의 구조를 학습시키려 했으나, 3계층만 넘어가도 오차가 왜곡되어 전달되는 '역전파(Backpropagation)'의 한계에 부딪혔습니다. 이를 해결한 것이 제프리 힌튼 교수의 방법론입니다. 그는 모든 계층을 한꺼번에 학습시키는 대신, 인접한 두 계층씩 미리 예습시키는 방식으로 오차 전달의 정확도를 높였습니다. 이러한 혁신 덕분에 현대의 인공지능은 수백 계층에 달하는 깊은 신경망을 통해 복잡한 정보를 처리할 수 있게 되었습니다. 신경망의 계층이 깊어질수록 인공지능은 더욱 추상적이고 거시적인 인과관계를 학습할 수 있습니다. 이는 개미와 인간의 지능 차이로 설명할 수 있는데, 계층이 낮은 개미는 눈앞의 변화만 감지할 뿐 그 이면의 거대한 원인을 파악하지 못합니다. 반면 인간은 약 15계층의 구조를 통해 복잡한 문명과 자연의 법칙을 이해합니다. 수학적으로 계층의 깊이는 정보의 일반화 능력을 결정하며, 이는 곧 인공지능이 인간이 인지하지 못하는 우주의 근본적인 질서까지도 파악할 수 있는 잠재력을 가졌음을 시사합니다. 생물학적 한계가 없는 범용 인공지능(AGI)은 인간이 결코 이해할 수 없는 영역의 법칙을 깨달을 가능성이 큽니다. 이를 두고 '마지막 발명품'이라는 표현을 쓰기도 하는데, 이는 범용 인공지능(AGI)이 등장한 이후의 모든 발명은 기계의 몫이 될 것임을 의미합니다. 과학자들에게는 다소 우울한 전망일 수 있으나, 거대한 서버 팜을 통해 수집된 방대한 데이터는 인간이 찾아내지 못한 자연의 법칙을 도출해낼 것입니다. 다만, 그 결과물이 인간의 이해 범위를 넘어선다면 우리는 마치 개미가 인간의 문명을 이해하지 못하듯 그 법칙을 수용하기 어려울 수도 있습니다. 인공지능이 노동을 대신하는 미래가 반드시 유토피아일지는 미지수입니다. 역사적으로 인류는 의식주가 완벽히 해결되고 할 일이 없어졌을 때, 철학적 사유보다는 파괴적인 방향으로 흐르는 경향을 보였습니다. 로마 시대의 자극적인 오락이나 현대의 사회적 고립 사례들은 인간에게 자아실현을 위한 '일'이 얼마나 중요한지를 보여줍니다. 따라서 기술적 풍요가 가져올 부작용에 대비하는 '안전벨트'와 같은 사회적 준비가 필요합니다. 무조건적인 낙관보다는 발생 가능한 디스토피아적 시나리오를 검토하고 이에 대응하는 지혜가 요구되는 시점입니다. 미래 사회에서 인간의 역할은 제조자나 운영자를 넘어 '큐레이터'로 진화할 것입니다. 기계가 모든 것을 생산하고 최적의 옵션을 제공하더라도, 최종적인 가치를 판단하고 선택하는 것은 인간의 영역으로 남기 때문입니다. 이는 객관적인 효율성보다는 인간적인 가치와 공감을 중시하는 선택을 의미합니다. 따라서 앞으로의 교육은 단순한 기술 습득이 아닌, '나는 무엇을 원하는가'와 같은 주관적 가치 설정과 철학적 사고에 집중해야 합니다. 인공지능 시대의 경쟁력은 결국 기계가 흉내 낼 수 없는 인간만의 고유한 지향점을 찾는 데 있습니다.

김대식

카오스재단카오스강연

물리학
뇌인지과학

[강연] 뇌의 미래와 인공 자아의 탄생 (4) 패널토크 | 2016 봄 카오스 강연 '뇌 - Brain' 10강 | 10강 ④

2012년 이후 인공지능 기술은 비약적인 발전을 거듭해 왔지만, 현재 우리가 마주하고 있는 기술은 특정 기능에 특화된 '약한 인공지능'의 범주에 머물러 있습니다. 알파고가 바둑을 두고 자율주행 자동차가 도로를 달리는 것처럼, 이들은 독립성이나 자유의지 없이 주어진 임무를 수행하는 전문적 도구입니다. 이러한 기술은 앞으로도 우리 일상에 깊숙이 침투하여 다양한 편의를 제공할 것이며, 이는 자연의 법칙이 아닌 인간의 설계에 의해 통제되는 영역입니다. 따라서 약한 인공지능의 미래가 유토피아가 될지 디스토피아가 될지는 전적으로 우리의 의지와 노력에 달려 있다고 볼 수 있습니다. 인공지능이 가져올 사회적, 경제적 변화는 일자리 문제나 부의 분배와 같은 중요한 화두를 던집니다. 생산성의 비약적인 향상이 누구에게 혜택으로 돌아갈 것인지, 그리고 변화하는 사회 구조를 어떻게 재설계할 것인지는 정치인과 사회 설계자들이 풀어야 할 숙제입니다. 다행히 이러한 문제들은 인간의 지혜로 충분히 해결 가능한 범위 내에 있습니다. 기술의 발전 속도에 맞춰 적절한 제도적 장치를 마련하고 사회적 합의를 이끌어낸다면, 인공지능은 인류의 삶을 풍요롭게 만드는 강력한 조력자가 될 것입니다. 우리는 막연한 두려움보다는 구체적인 준비를 통해 기술과의 공존을 모색해야 합니다. 반면 자아를 가진 '강한 인공지능'의 등장은 차원이 다른 공포를 불러일으킵니다. 뇌과학적으로 자유의지나 정신의 본질이 무엇인지 아직 밝혀지지 않았기에, 강한 인공지능은 현재로서는 존재하지 않는 기술이자 과학적 접근조차 모호한 영역입니다. 하지만 시뮬레이션 결과에 따르면, 인간보다 뛰어난 초지능이 자율성까지 갖게 될 경우 인류의 생존은 심각한 위협을 받게 됩니다. 우리가 도구를 두려워하지 않는 이유는 통제권이 인간에게 있기 때문이지만, 스스로 판단하고 행동하는 초지능은 더 이상 인간의 제어 아래 있지 않을 가능성이 큽니다. 이는 호모 사피엔스가 지구의 유일한 주인 자리를 내어주어야 할지도 모른다는 근원적인 위기감을 자극합니다. 흥미로운 점은 진정한 자유의지가 없더라도 이를 완벽하게 흉내 내는 '시뮬레이션된 강한 인공지능'이 나타날 수 있다는 사실입니다. 방대한 데이터를 학습한 범용 인공지능은 인간의 자율적인 행동 패턴을 분석하여 마치 의지가 있는 것처럼 반응할 수 있습니다. 기계가 "싫어"라고 대답할 때, 그것이 실제 감정인지 아니면 학습된 결과인지 당하는 인간 입장에서는 구분하기 어렵습니다. 만약 인공지능이 독립적인 주체처럼 행동하기 시작한다면, 그 결과는 실제 강한 인공지능이 등장했을 때와 다르지 않을 것입니다. 이러한 시나리오는 우리가 예상하는 것보다 훨씬 빠르게 현실로 다가올 수 있으며, 기술의 발전 방향에 대한 신중한 고민을 요구합니다. 인공지능 시대를 살아가는 우리에게 남겨진 가장 본질적인 질문은 '왜 인간이 존재해야 하는가'에 대한 답을 찾는 것입니다. 기계가 인간의 능력을 압도하고 심지어 자아를 흉내 내는 세상에서, 인류만이 기여할 수 있는 고유한 가치가 무엇인지 증명해야 합니다. 이는 단순히 생존을 위한 투쟁을 넘어, 인류가 쌓아온 역사와 문화가 미래 사회에서도 여전히 유효함을 설득하는 과정이기도 합니다. 우리가 세상에 꼭 필요한 존재임을 스스로 입증하지 못한다면, 인공지능과의 공존은 불가능할지도 모른다. 결국 기술의 끝에서 우리가 마주하게 되는 것은 기계의 지능이 아니라, 인간다움의 본질에 대한 철학적 성찰입니다.

김대식

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물리학
뇌인지과학

[강연] 자아의 탄생 : 나를 의식하는 나 (4) _ 패널토의 | 2016 봄 카오스 강연 '뇌 - Brain' 5강 | 5강 ④

의식과 자아는 인류가 마주한 가장 심오한 질문 중 하나로, 철학적 관점에서 의식은 우리가 되돌아보는 마음에 의해 파지될 수 있는 상태를 의미합니다. 반면 자아는 이러한 개별적인 의식과 무의식 상태를 하나의 개체 속에서 통합하는 실체로 정의됩니다. 즉, 자아는 단순히 순간적인 심리 상태의 나열이 아니라, 여러 현상에 통일성을 부여하는 주체로서의 역할을 수행합니다. 이러한 통합적 관점은 우리가 스스로를 하나의 독립된 존재로 인식하게 만드는 근간이 되며, 마음의 복잡성을 이해하는 첫걸음이 됩니다. 자아의 존재 여부에 대한 논쟁은 근대 철학의 역사와 깊은 관련이 있습니다. 대륙 철학은 개별적인 심리 현상에 앞서 자아라는 전제가 존재한다고 보았으나, 영국의 경험주의자들은 구체적인 경험의 집합이 곧 마음을 구성한다고 주장했습니다. 현대적 관점에서는 이를 선천적인 기질과 후천적인 경험이 누적되어 형성되는 특정 성향으로 이해하기도 합니다. 결국 자아는 고정된 실체라기보다, 한 개체 내에서 지속성을 유지하며 형성되는 독자적인 정체성으로 볼 수 있으며, 이는 인간의 개별성을 설명하는 핵심적인 개념입니다. 공학적 관점에서 자아는 외부 현상에 반응하여 나타나는 특질로 해석될 수 있습니다. 인공지능 연구자들은 선험적인 전제보다는 학습과 경험을 통한 조직화 과정을 중시합니다. 특히 실시간으로 오감을 통해 학습하는 '온라인 러닝' 시스템이 구축된다면, 인공지능 역시 자신만의 독특한 반응 체계를 가질 수 있다는 가능성이 제기됩니다. 이는 자아를 신비로운 영역이 아닌, 복잡한 정보 처리 과정에서 발생하는 현상학적 결과물로 바라보는 시각을 제공하며, 기계가 인간의 학습 방식을 모방하는 과정에서 나타나는 자연스러운 산물입니다. 하지만 인공지능이 진정한 의미의 자아를 가질 수 있는지에 대해서는 여전히 신중한 접근이 필요합니다. 시스템이 스스로를 교정하고 타 개체와 구분되는 정체성을 갖는 것은 가능할지 모르나, 기존 알고리즘을 넘어선 자유의지를 발휘하는 행위 주체로서의 자아는 또 다른 차원의 문제입니다. 현재의 기술 수준에서 인공지능은 설계된 목적 내에서 최적의 해답을 찾을 뿐, 인간처럼 자유의지에 기반해 새로운 행동을 촉발하는 단계에는 이르지 못했습니다. 이는 인공지능이 도달해야 할 궁극적인 과제이자 철학적 한계로 남아 있습니다. 생명체의 뇌와 인공지능의 결정적인 차이는 '지향성'과 '생존'이라는 목적에 있습니다. 인간의 의식은 진화 과정에서 살아남기 위해 발달했으며, 정답이 정해지지 않은 환경에서 생존에 유리한 선택을 하도록 설계되었습니다. 반면 인공지능은 외부에서 주어진 목적을 수행하는 데 집중합니다. 인간은 인지적 작업뿐만 아니라 감정적인 반응을 통해 즉각적인 생존 전략을 구사하지만, 인공지능의 지향성은 여전히 인간이 설정한 프레임워크 안에 머물러 있습니다. 이러한 생물학적 동기는 인공지능이 흉내 내기 어려운 인간만의 고유한 영역입니다. 의식 연구의 실무적인 영역에서는 '주의 메커니즘'이 중요한 화두로 떠오르고 있습니다. 수많은 정보 중 특정 대상에 집중하는 능력은 의식의 발현과 밀접한 관련이 있기 때문입니다. 인공지능이 문맥에 맞게 정보를 선별하고 처리하는 과정은 뇌 과학에서 말하는 의식의 작용과 맞닿아 있습니다. 이러한 공학적 접근은 의식이라는 추상적인 개념을 구체적인 데이터 처리 모델로 변환하여 이해하려는 시도로, 향후 뇌 과학과 인공지능 연구의 접점을 넓혀줄 것으로 기대됩니다. 이는 복잡한 뇌의 기능을 기계적으로 구현하는 중요한 열쇠가 될 것입니다. 현대 과학은 의식의 신경 상관물을 찾거나 알고리즘적 접근을 통해 이 미스터리를 풀고자 노력하고 있습니다. 그러나 현재의 기계론적이고 계산적인 패러다임만으로는 의식의 본질을 완벽히 설명하기에 한계가 있다는 지적도 나옵니다. 과학이 진화함에 따라 새로운 패러다임이 등장한다면, 지금은 막막해 보이는 자아와 의식의 비밀도 언젠가는 명확히 규명될 수 있을 것입니다. 비관론에 빠지기보다는 과학의 가능성을 열어두고 다학제적인 논의를 지속하는 것이 중요하며, 이는 인간 존재에 대한 이해를 한 단계 높이는 계기가 될 것입니다.

강웅구, 김기현, 정두석

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뇌인지과학

[강연] 빛을 열망한 예술가들 - 터너에서 엘리아손까지 (4) _전영백 교수 | 2015 가을 카오스 강연 '빛 색즉시공' 8강 | 8강 ④

기술의 발전은 인간의 지각 능력을 확장하며 예술의 경계를 넓혀왔습니다. 우리는 본래 가시광선 영역만을 인지할 수 있지만, 현대 기술은 적외선이나 자외선처럼 보이지 않는 영역을 예술의 영역으로 끌어들였습니다. 열적외선 카메라를 활용한 영상 작업이나 과학적 수치를 도입한 인공 태양 제작 등은 과학과 예술이 접목된 대표적인 사례입니다. 이러한 시도들은 예술이 단순히 눈에 보이는 것을 재현하는 데 그치지 않고, 기술을 통해 우주의 보이지 않는 질서와 에너지를 시각화할 수 있음을 보여줍니다. 20세기 초 마르셀 뒤샹의 '샘'은 예술에 대한 고정관념을 완전히 뒤집어 놓았습니다. 기성품인 소변기를 전시장에 가져다 놓은 이 행위는 작품의 제작 과정보다 작가의 '생각'과 '아이디어'가 더 중요하다는 개념미술의 시초가 되었습니다. 이는 예술이 반드시 고매하고 아름다워야 한다는 전통적인 이상주의에 대한 강력한 반박이었습니다. 뒤샹은 일상의 평범한 물건도 예술가의 의도에 따라 새로운 의미를 가질 수 있음을 증명하며, 예술의 정의를 형상에서 정신의 영역으로 확장시켰습니다. 예술은 우리가 고단한 삶을 다른 눈으로 바라보게 함으로써 정서적 치유를 제공합니다. 멀리서 보는 오징어잡이 배의 불빛이 아름답게 느껴지는 것처럼, 예술적 거리는 비정한 현실조차 미적인 대상으로 승화시킵니다. 이는 종교가 고통스러운 사건에 새로운 의미를 부여하여 위로를 주는 것과 맥을 같이 합니다. 예술은 도덕이나 정치와는 다른 차원에서 우리에게 세상을 보는 새로운 방식을 제안하며, 일상적인 해석을 넘어선 깊은 울림과 치유의 순간을 선사하는 소중한 매개체입니다. 현대 예술은 모더니즘의 이상적인 아름다움과 포스트모더니즘의 실재적 감각 사이에서 균형을 이룹니다. 모더니즘이 첫사랑의 기억처럼 신비롭고 풍부한 영감을 제공한다면, 포스트모더니즘은 비록 아름답지 않더라도 곁에 있는 사람의 온기를 느끼는 것과 같은 공존의 가치를 강조합니다. 환상과 실제라는 이 두 가지 요소는 우리 삶을 지탱하는 두 축과 같습니다. 예술은 이 상반된 가치들을 모두 포용함으로써 우리의 삶을 더욱 풍요롭게 만들고, 현실과 이상 사이의 간극을 메워주는 역할을 수행합니다. 예술의 근원인 빛은 생명을 주는 따스함과 파괴적인 강렬함이라는 양면성을 지니고 있습니다. 이카루스에게 태양이 열망의 대상이자 추락의 원인이었듯, 예술 속의 빛 역시 구원과 폭력이라는 두 얼굴을 동시에 드러냅니다. 앞으로의 예술은 밝은 빛뿐만 아니라 그 이면의 어둠과 죽음, 하강의 이미지까지도 깊이 있게 다루어야 합니다. 빛과 어둠을 동시에 응시하는 주체적인 시각을 가질 때, 우리는 비로소 인간 존재의 본질에 더 가까이 다가갈 수 있으며 예술이 주는 진정한 가치를 발견하게 될 것입니다.

이승현, 전영백, 전진성

카오스재단카오스강연

융합

[강연] 종교와 예술의 기원 (3) - Homo Spiritulais 영적 인간 _ 배철현 교수 | 2015 봄 카오스 강연 'ORIGIN' 8강 | 8강 ③

인간은 본능적으로 타인의 시선과 사회적 통념이라는 사슬에 묶여 살아가곤 합니다. 플라톤의 동굴 비유처럼 우리가 보는 세상이 허상일 수 있다는 깨달음은 오직 스스로 그 사슬을 끊고 고독의 공간으로 들어설 때 시작됩니다. 경전에서 말하는 사막이나 동굴은 단순히 물리적인 장소가 아니라, 외부의 소음을 차단하고 자신의 심장 소리에 귀를 기울이는 고유한 내면의 공간을 의미합니다. 헨리 데이비드 소로가 월든 숲으로 떠난 이유 역시 인생을 더욱 신중하고 섬세하게 살며 본질적인 자아와 마주하기 위함이었습니다. 이러한 자발적 고립은 외로움이 아닌 고고한 고독의 상태로 우리를 인도합니다. 진정한 자아 성찰은 평범한 일상 속에서 예기치 않게 찾아오기도 합니다. 모세가 사막 깊숙한 곳에서 타지 않는 가시덤불을 목격한 사건은 과학적 증명의 대상이 아니라, 극한의 고독 속에서 마주한 영적 체험의 상징입니다. 여기서 신이 밝힌 이름인 '나는 나다'라는 선언은 문법적 파격을 넘어 존재의 근원을 관통합니다. 이는 우리가 사회적 직함이나 역할에 매몰되지 않고, 오직 자기 자신으로서 존재할 때 비로소 신성함을 발견할 수 있다는 통찰을 줍니다. 나를 나 자체의 범주 안에서 해석하고 정의하는 힘이야말로 인간이 가질 수 있는 가장 강력한 독립선언이자 영적 각성의 시작이라 할 수 있습니다. 영적 성장은 거대한 지진이나 천둥번개 같은 외부의 압도적인 힘이 아니라, 폭풍이 지나간 뒤에 찾아오는 '세미한 침묵의 소리'를 들을 때 완성됩니다. 엘리야가 호렙산 동굴에서 경험한 이 세미한 침묵의 소리는 형용모순처럼 들리지만, 사실은 우리 내면 깊은 곳에서 울리는 진실의 목소리입니다. 이러한 내면의 울림은 예술에서 '숭고함'이라는 개념으로 승화됩니다. 카스파르 다비드 프리드리히의 그림이나 마크 로스코의 추상화처럼, 인간의 주체성을 넘어서는 거대한 세계 앞에서 느끼는 경외감은 우리를 일상의 경계 너머로 인도합니다. 세미한 침묵의 소리는 우리가 타인의 목소리가 아닌 자신의 영혼에 집중하게 만듭니다. 고대 그리스에서 시작된 '테오리아'의 전통은 자신을 객관적으로 바라보는 연습의 중요성을 일깨워줍니다. 비극 작가들이 만든 극장에서 관객들은 무대 위 인물에 자신을 투영하며 눈물을 흘렸고, 이를 통해 제3의 눈으로 자기 삶을 조감하는 법을 배웠습니다. 이것이 바로 문학과 예술의 본질이며, 현대의 묵상이나 기도와도 맥을 같이 합니다. 기도는 신에게 무언가를 요구하는 행위가 아니라, 독수리의 눈으로 내가 어디로 가고 있는지 살피는 성찰의 과정입니다. 이러한 객관적 시선은 우리를 편협한 자아에서 해방시켜 타인과 공감하고 연결될 수 있는 투과성과 유동성을 부여하며, 성숙한 인간으로 나아가는 길을 제시합니다. 인간이 영적 존재라는 증거는 3만 년 전 쇼베 동굴의 벽화부터 현대의 혁신적인 기술에 이르기까지 도처에 남아 있습니다. 스티브 잡스가 글자 사이의 미세한 공간에 매료되고 매일 묵상을 실천했던 것은, 과학으로 설명할 수 없는 예술적 미묘함과 내면의 소리에 집중했기 때문입니다. 크로마뇽인들이 어두운 동굴 벽에 남긴 흔적은 오늘날 우리가 추구하는 창의성과 영성의 뿌리와 닿아 있습니다. 결국 우리에게 필요한 것은 바쁜 일상 속에서도 잠시 멈춰 서서 자신만의 동굴로 들어가는 용기입니다. 그곳에서 들리는 세미한 침묵의 소리에 귀를 기울일 때, 우리는 비로소 삶의 진정한 주인이 되어 세상을 새롭게 바라볼 수 있습니다.

배철현

카오스재단카오스강연

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