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해마다 새로운 연구가 첨가된 발표논문의 숫자와 늘어가는 백과사전의 항목처럼 21세기 인류의 지식은 엄청나게 증가했다. 하지만 인간의 앎의 지도는 많은 맹점을 드러낸다. 하품은 왜 하는지를 비롯해 우리가 예상치 못했던 부분에서 드러나는 42개의 인류 지식의 구멍을 그린다.

우리가 안다고 생각한 대부분의 상식들이 사실은 완전히 검증이 끝난 결론이 아니라 가설에 불과하다. 2008년 현재 정치쟁점화된 광우병에 대한 불안감은 명확한 과학적 근거가 부재한 것도 한 원인이다. 광우병의 병원체로 변형프라이온을 지목하는 것은 아직 가설이다.

변형프라이온이 뇌질환의 원인 물질인지 결과물인지 여전히 논란이며, 음식물을 통한 섭취가 광우병의 원인이 된다는 근거도 확실하지 않다. 2006년 제프리라는 한 연구자는 양 50마리를 가지고 변형된 프라이온의 흡수 경로를 추적했으나, 변형프라이온이 정상적으로 장흡수를 통해 뇌까지 도달하는 일은 거의 불가능에 가깝다는 결론을 내렸다.

또한 무지의 중요성을 알린다. 물리학 교수인 필리프 폰 욜리는 1874년에 젊은 학생 막스 플랑크에게 물리학의 거의 모든 문제가 연구되었으니 더 이상 연구를 할 필요가 없다고 충고했다. 다행히도 플랑크는 선생의 충고를 무시했다. 그리고 몇 년 뒤, 플랑크는 근대 물리학의 새로운 전기를 가져온 양자이론에 관한 중요한 연구 결과를 내놓았다.

미국은 이미 무지의 것을 자체적으로 관리하기 위해서 애쓴다. 미국항공우주국의 ‘경험지식’이라는 데이터뱅크는 무지의 것에서 비롯되는 오류를 최소화하기 위한 장치이다. 미군의 ‘웅크 웅크(unk-unk, 전혀 알 수 없는)’는 전쟁과 같이 모든 것이 예측 불가능한 상황에서는, 계산될 수 없는 것조차도 계산 속에 포함시켜야 한다는 이론이다.

무지의 영역을 겸허히 인정하고 무지를 사태를 판단하는 주요 변수로 삼아 관리할 장치가 필요하다. 이것은 공유하고 있는 정보와 지식의 차이 때문에, 서로간의 가설과 상식에 동의하지 못하는 사람들 사이에서 일어나는 불필요한 다툼과 이를 해결하기 위한 사회적 비용을 줄이는 데 도움을 준다.

더불어 이런 지식의 빈틈들을 해명코자 애쓴 과학자들의 기발한 연구와 다소 엉뚱한 실험 과정도 담았다. 눈송이 연구가 리브레크트는 ‘적어도 이 지구상의 단 한 사람은 눈이 어떻게 생기는지 알아야 한다.’는 것을 자신의 모토로 삼는다. 앎에 대한 뜨거운 열정이 이 연구자들을 엉뚱한 실험의 세계에 빠져들게 한다.

출판사 책 소개

세상을 다 안다고 생각하는 것은 바보들뿐이다!
무지(無知)로 배우는 21세기 과학 지식의 현주소

이 세계는 완전히 규명되었나

전 세계 디지털 정보량 3017억 기가바이트(GB). 세계 인구 1인당 평균 46GB.
2005년 기준 전 세계 활성화된 블로그 7천만 개 추정.
2003년 전 세계 발표 논문 898,554편.
브리태니커 백과사전 최신판. 32권 6,5000여 항목, 4,400만 단어.

해마다 새로운 연구가 첨가된 발표논문의 숫자, 늘어만 가는 백과사전의 항목처럼 21세기 인류의 지식은 엄청나게 증가했다. 대부분의 사람들은 세계의 대부분 지역에 대한 탐사는 완료됐고, 무엇이 알고 싶으면 산더미 같은 연구 결과 보고서를 뒤적거리면 그만이라고 생각한다. 우리는 더 이상 남극에 갈 필요가 없다. 남극에 간 누군가의 연구 결과를 읽으면 그만이다.
그런데……정말 그럴까? 이 세계는 완전히 규명되었을까? 이제 우리가 아는 것이 모르는 것보다 더 많은 것일까?

우리 자신의 무지를 알자 : 경이로운 무지의 세계

이 책의 저자 카트린 파지크와 알렉스 숄츠는 이런 인류의 착각에 일침을 가한다. 저자들이 보기엔 인간의 앎의 지도는 놀라울 정도로 많은 맹점을 드러내고 있다. 우리가 예상치 못했던 부분에서조차 해명되지 못한 의문들로 가득한 것이다.
예컨대 책 속에 등장하는 ‘하품’ 항목을 보자. 우리가 알고 있는 상식은 하품이 산소결핍으로 발생한다고 알고 있다. 공기가 잘 통하지 않는 공간에서 산소를 더 많이 마시려고 하품을 한다는 것이다. 그러나 최근 이와 다른 연구 결과가 나왔다. 넓은 사바나 초원에서 뒹굴거리는 사자들도 하품을 하고, 탯줄로 산소를 공급받는 태아조차 하품을 한다. 하품은 일종의 ‘공감의 표시’일지도 모른다는 것이다.
마찬가지로 사람의 키는 생활수준과 연관성이 있다는 것(옥솔로지 이론)이 우리가 알고 있는 상식이다. 간간히 신문에서 보도되는 남북한 청소년의 체격 차이는, 곧 남한의 우월한 생활수준 지표로 여겨졌다. 그러나 최근 연구에 따르면 200년 동안 미국인의 평균 키는 지속적인 경제 성장에도 불구하고 멈췄다. 반면 19세기 중반 미국인보다 6cm 더 작았던 유럽인은 이제 그들을 앞질렀다. 이것은 사람의 키에 영향을 주는 다른 요인이 있음을 의미한다.

당신의 상식은 최신 이론에 근거하는가 : 광우병 불안과 우리의 상식을 지배하는 가설들

이 책의 저자들이 42개의 무지의 구멍을 보여주는 것은 단순히 알 수 없는 영역에 대한 호기심을 끌기 위한 것이 아니다. 대중의 상식을 지배하는 기저의 지식들은, 학계에서는 여전히 검증과 반박의 논쟁 한가운데 있는 진행형의 문제이다. 우리가 이 책을 읽다 놀라는 지점은, 우리가 알고 있다고 생각한 대부분의 상식들이 사실은 완전히 검증이 끝난 결론이 아니라 가설에 불과하다는 것을 알 때이다. 하품의 산소결핍 원인설은 하품의 행동 요인을 설명하는 한 가지 방법이며, 옥솔리지 이론도 여전히 가설로서 존재한다.
그렇다면 이를 우리 사회에 적용하면 어떨까. 현재 정치쟁점화되어 논란의 한복판에 있는 광우병 문제를 보자. 예컨대 우리 사회에서 번지는 광우병에 대한 불안감은 명확한 과학적 근거가 부재한 것도 한 원인이다. 광우병의 병원체로 변형프라이온을 지목하는 것은 아직 가설이다. 변형프라이온이 뇌질환의 원인 물질인지 결과물인지 여전히 논란이며, 음식물을 통한 섭취가 광우병의 원인이 된다는 근거도 확실하지 않다. 2006년 제프리라는 한 연구자는 양 50마리를 가지고 변형된 프라이온의 흡수 경로를 추적했으나, 변형프라이온이 정상적으로 장흡수를 통해 뇌까지 도달하는 일은 거의 불가능에 가깝다는 결론을 내렸다.

왜 우리는 무지에 주목해야 하는가
이처럼 현재 우리가 광우병에 대해 알고 있는 지식은 아주 미미한 정도에 불과할지도 모른다. 다만 주의할 것은 이런 무지에 대해 손을 놓고 방관하려는 태도이다. 이것은 마치 인더스 점토판에 ‘해독불가’라는 스티커를 붙여 박물관 깊숙이 넣어두고, 정리가 완료됐다며 자기만족에 빠진 박물관장 같다. 특히 수많은 인명과 관련된 질병의 위험성이 커져가는 이때에, 무지는 무시할 대상이 아니라 그것이 가져올 위험 요소를 제대로 판단해야 할 관리의 대상이다. 광우병에 대한 무지의 부분까지 우리가 염려해야 하는 것은 이같은 이유에서이다.
이 책에는 무지의 중요성을 알려주는 몇 가지 예를 소개하고 있다. 물리학 교수인 필리프 폰 욜리는 1874년에 젊은 학생 막스 플랑크에게 물리학의 거의 모든 문제가 연구되었으니 더 이상 연구를 할 필요가 없다고 충고했다. 다행히도 플랑크는 선생의 충고를 무시했다. 그리고 몇 년 뒤, 플랑크는 근대 물리학의 새로운 전기를 가져온 양자이론에 관한 중요한 연구 결과를 내놓았다.
만약 막스 플랑크가 교수의 충고를 따랐다면 어떻게 됐을까? 양자이론이 정립되기까지 인류에게 더 긴 시간이 필요했을지도 모른다. 파지크와 숄츠는 일반적으로 어설픈 학자들이 자기가 이미 알고 있는 것에 의지하고 모르는 것들엔 등을 돌린다고 비판한다. 올바른 질문을 끝없이 던지고 무지를 들추어내려는 시도가 있을 때 비로소 학문이 발전한다는 것이다.
또한 저자들은 미국은 이미 무지의 것을 자체적으로 관리하기 위해서 애쓰고 있음을 지적한다. 미국항공우주국의 ‘경험지식’이라는 데이터뱅크는 무지의 것에서 비롯될 수 있는 오류를 최소화하기 위한 장치이다. 미군의 ‘웅크 웅크(unk-unk, 전혀 알 수 없는)’는 전쟁과 같이 모든 것이 예측 불가능한 상황에서는, 계산될 수 없는 것조차도 계산 속에 포함시켜야 한다는 이론이다. 이미 미국의 학계와 군부의 브레인들은 무지의 영역을 무시하기엔 그 대가가 얼마나 큰지 알고 있는 것이다.

무지를 인정할 때 비로소 미래가 있다

이 책의 이름이기도 한 무지(無知)라는 말 속엔 두 가지 의미가 담겨 있다. 첫째는 인류가 아직 해명하지 못한 문제, 즉 미지의 영역으로 남겨진 지식의 빈틈을 의미한다. 둘째는 불가해한 세계와 대조되는 인류의 지적 한계의 비유이다. 인류의 발견이 확실히 늘어감에도 무지의 영역은 줄지 않고, 오히려 새로운 의문들이 생겨나고 있다.
결국 이 책에 숨겨진 저자의 메시지는, 무지의 영역을 겸허히 인정하라는 것, 그것을 사태를 판단하는 데 주요 변수로 삼아 관리할 수 있는 장치를 만들라는 것이다. 이것은 공유하고 있는 정보와 지식의 차이 때문에, 서로간의 가설과 상식에 동의하지 못하는 사람들 사이에서 일어나는 불필요한 다툼과 이를 해결하기 위한 사회적 비용을 줄이는 데 도움을 줄 것이다.
“우리가 아는 것은 한 방울의 물이며, 우리가 모르는 것은 대양이다.”는 뉴턴의 말을 새겨볼 필요가 있지 않을까. 독자들은 이 책을 통해, 우리 앞에 존재하는 ‘무지의 바다’를 확인할 수 있을 것이며, 그 앞에서 인간이 조금은 겸손해야 할 이유를 발견할 것이다.

이 책에 실린 이야기
- 21세기 인류의 첨단 지식과 무지와 싸워 온 과학자들

이 책을 통해 결국 독자들은 인류의 첨단 지식을 확인하게 될 것이다. 이 책에는 미국의 과학잡지 <사이언스>가 발표한 2005년 해명되지 않은 문제들 목록의 일부가 들어있으며, 21세기 연구를 위해 중요한 문제들이 다수 선별되었다. < 사이언스 > 7월 호에 실린 125개의 미해결 문제 중, 이 책에는 ‘암흑물질, 구상성단, 물, 잠, 마취제, 생명체, 지각판구조, P/NP 문제, 리만 가설’ 등의 항목이 실렸다. 나머지 문제는 http://www.sciencemag.org/sciext/125th/ 에서 확인할 수 있다.

또한 이 책에는 이런 지식의 빈틈들을 해명코자 애쓴 과학자들의 기발한 연구와 다소 엉뚱한 실험 과정이 담겨 있다. 책 속에 등장하는 눈송이 연구가 리브레크트는 ‘적어도 이 지구상의 단 한 사람은 눈이 어떻게 생기는지 알아야 한다.’는 것을 자신의 모토로 삼고 있다. 앎에 대한 뜨거운 열정이 이 연구자들을 엉뚱한 실험의 세계에 빠져들게 하고 있는 것이다.
감각, 사물, 인간, 동물, 우주, 현상의 6부에 걸쳐 기록된, 기발한 과학자들의 연구를 살펴보자.

제1부 감각의 무지
불쾌한 소리 - 우리가 불쾌한 소리를 들었을 때, 괴로움을 느끼는 이유는 청각을 보호하기 위한 것일까. 그렇다면 청각 장애자는 불쾌한 소리에도 아무 반응이 없지 않을까. 어떤 연구 결과에 따르면 혐오감을 일으키는 것은 소리보다는 시각이다.

“심리학 전공자인 필립 호지슨이 1987년에 뉴욕 대학에서 행한 몇 가지 실험 결과는 힐렌브랜드의 편을 든다. 호지슨은 2.8㎑ 주변의 주파수가 특히 불쾌감을 준다는 것을 확인했다. 그는 이것을 육체에 적용해서 선천적으로 귀머거리인 피실험자들에게 칠판에 손톱을 긁는 모습을 보여 주며 이것이 얼마나 불쾌감을 주는지 물었다. 응답자의 83%가 불쾌감을 느꼈다. 그리고 육체의 어떤 부위에서 불쾌감이 반응하느냐는 질문에는 72%가 이빨이라고 대답했다.” -P41

제2부 사물의 무지
보이니치 문서 - 보이니치 문서에 쓰여진 글들은 과연 언어가 맞는가? 어느 위조자가 책을 팔아먹기 위해 교묘하게 만들어낸 작품이 아닐까? 보이니치 문서는 해독하려는 숱한 시도들이 번번이 실패로 돌아가고 있다.

“펜실베이니아 대학의 철학교수인 윌리엄 로메인 뉴볼드는 1921년에 이 문서를 해독했다고 주장한 최초의 인물이었다. 그는 모든 철자가 확대경으로 볼 수 있을 정도의 작은 선을 지니고 있으며, 고대 그리스어를 속기한 모습과 같다고 주장했다. 이미 보이니치가 증명하고자 했듯이 이 문서는 실제로 영국의 철학자이자 과학자인 로저 베이컨의 펜 끝에서 나왔고, 특히 현미경의 발견을 서술하고 있다고 그는 주장한다. 물론 이 문서에 쓰인 문자 크기가 현미경으로 볼 수 있을 정도의 크기이지만 이것은 사용된 잉크의 자연스런 균열에 의한 것이라는 점이 곧 판명되었다.” - P89

제3부 인간의 무지
팁 - 사람들은 왜 팁을 줄까? 단순히 문화적인 관습 때문일까? 팁을 주는 데에 어떤 합리적인 이유가 존재할까?

“하지만 사람들이 왜 팁을 지불하는가? (……) 대부분의 사람들은 ‘사람들이 그렇게 하기 때문’이라고 대답할 것이다. (……) 좀 더 나은 대답을 찾는다면, 앞으로 다시 올 때도 오늘과 똑같이 또는 더 잘 서비스를 해달라는 주문일 것이다. 이런 목적이라면, 이성적으로 판단할 때 서비스를 하는 종업원이 앞으로 다시 보지 못할 사람이라고 판단되면, 아무도 팁을 주지 않을 것이다. (……) 종업원이나 운전수에게 호의를 표하기 위함이라면 식사 전이나 차에 탈 때 팁을 지불하는 것이 더 바람직할 것이다.” -본문 p153

제4부 동물의 무지
뱀장어 - 유럽 뱀장어는 어디서 태어나는가? 대서양 저편 수천 킬로미터나 떨어진 버뮤나 삼각지대일까 유럽 인근 해안일까? 만약 뱀장어가 대서양을 횡단한다면, 쓸데없어 보이는 그 노력은 무엇을 의미할까?

“뱀장어가 정말 대서양을 횡단할 수 있는지를 알아보기 위해 네덜란드의 한 연구팀이 최근에 실험을 했다. 그들은 한 떼의 뱀장어들을 물탱크에 집어넣고 6개월 동안 먹이도 영양물질도 공급하지 않은 채 쉼 없이 회전시켰다. 뱀장어들은 몸무게의 5분의 1을 잃고서도 5,500㎞나 되는 엄청난 거리를 회전했다. (……) 물론 이 뱀장어들은 고통스러운 회전 이후에 승리의 연단이 아닌 해부대 위에 놓이게 되었다.” - 본문 p190

제5부 우주의 무지
베들레헴의 별 - 유대인의 왕을 예고했던 베들레헴의 별은 핼리혜성이었을까? 아니면 초신성의 폭발 현상이었을까? 어쩌면 개별 행성이 아니라 태양계의 여러 행성들이 일정한 위치로 모였던 현상을 의미하진 않을까?

베들레헴의 별에 대한 진위와 관련해서는 유대인의 상징 별자리가 무엇인지 논란이 된 경우도 있다.
오스트리아 천문학자인 도키에포는 예전 기록을 뒤적거리다가, 기원전 7년에 목성과 토성이 황도대의 물고기자리에서 7개월 동안 세 번이나 조우하는 현상을 주목했다. 고대 유대인들에게 목성은 왕의 별, 토성은 유대의 보호자로 여겨졌기에, 그는 다른 상상력이 필요 없이 두 별이 합쳐지는 현상은 ‘유대왕의 탄생이다’고 만족해했다. 이에 로마 동전 수집이 취미이던 천문학자 마이클 R. 모노는, 그 동전에서 얻은 힌트로 유대인의 별이 물고기자리가 아니라 양자리라고 다른 주장을 폈다. 기원전 6년 4월에 태양, 금성, 화성, 목성, 심지어 달도 포함한 소위 태양계의 모든 중요한 별이 동시에 양자리에 모였고 이것이 베들레헴의 별이라는 것이다. 여전히 결론이 나지 않은 베들레헴의 별을 찾기 위해서는, 어쩌면 유대인의 상징이 무엇인지를 먼저 결론내리는 것이 순서일 듯하다.

제6부 현상의 무지
래퍼곡선 - 국가의 가장 이상적인 세수율은 얼마일까? 다른 말로 흡혈귀가 한 사람을 죽이지 않을 만큼, 최대치의 피를 빨려면 어떻게 하면 될까? 정말로 래퍼가 냅킨에 그린 그림처럼 종 모양이 가장 이상적인 래퍼곡선인가?

래퍼곡선이란 개념은 1974년에 오늘날에는 거의 전설화된 당시 시카고 대학 교수인 래퍼가 미국 대통령 제럴드 포드의 참모진 딕 체니와 만나면서 탄생했다. 체니는 경제를 활성화시키고 국고를 정상적인 상태로 회복시키려면 어떻게 할지 물었고(이 말 속엔 최대한 세금을 많이 걷는 방법을 알려달라는 의미가 담겨 있었을 것이다), 래퍼는 조세를 올리지 말고 낮추어야 한다는 점을 설명하기 위해 냅킨 위에다 곡선을 그렸다. 세율이 높으면 자연히 일하려는 사람이 줄어들 것이고, 반대로 세율이 낮으면 세금도 적다. 그렇게 래퍼가 멋지게 그린 그림은 시작과 끝 점이 0이고 최대 50%의 세율의 아름다운 종 모양이다.
물론 이 래퍼곡선은 여전히 검증하기 불가능하다. 학자들마다 15%, 79% 등 의견도 엇갈린다. 사실 더 중요한 것은 아마도 자국민을 상대로, 얼마 만큼 피를 빨아도 죽지 않는지, 기꺼이 실험할 나라는 없다는 점이다.