상(像)-논리(論理)전통이어떻게따로발전하다가융합되었는지를분석하다
피터갤리슨.
이책은‘상’의전통과‘논리’의전통을따르는발전과정과,이들도구를이용한자료분석과논증과정,이들두전통사이의관계와두전통이서로융합되는과정에대한깊이있는과학철학적분석을하는데목적이있다.이들도구를이용하여‘실험하기’와자료분석을하는연구자들,그리고이론과학자와실험과학자사이의관계에대한문화적측면도고찰한다.
피터갤리슨(PeterGalison)은1977년미국하버드대학을졸업하고,1983년같은대학에서이론물리학과과학역사전공으로박사학위를받았으며,지금은하버드대학의과학사와물리학교수로있다.그는저술과영화작업을통해실험하기,기기장치,이론으로구성된물리학의세하부문화와더넓은세계에서물리학이차지하는위상사이의복잡한상호작용을탐구한다.
그는1998년그해의가장뛰어난과학사책『상(像)과논리』를출판한공로로‘파이저상’을수상한것을비롯해1999년‘막스플랑크앤훔볼트슈티프퉁상’을수상하고,2017년‘파이스상’을수상했으며,2020년블랙홀에대한첫번째영상을캡처한공로로‘기초물리학에서의획기적인발견상’을공동수상했다.
실험-기구-이론이라는자신의3부작중기구로미시물리학의물질문화파악하기
갤리슨은바로작업장의이러한물리학기계들,즉기구의설계,할당,이용그리고폐기등을통제하려는가운데서이책의이야기가전개된다고말한다.초라한기구들과연구소를시끌벅적하게하는일상의실제장비들이우리의주제다.튜브나테이프그리고지나간흔적등을그처럼더넓고더깊게탐구함으로써이분야의물질문화를파악할수있다.
어떤사람을실험하는사람이라고부를수있을까?무엇을실험이라고부를수있을까?갤리슨이기구에초점을맞춘데에는이유가있는데,그는과학에서의이론과실험이기구를매개로불연속적인상호작용을한다고보았기때문이다.
한가지면에서이책은실험하기가변천되는산모습을끈덕지게끌고가는긴장에대한관찰이다.이책에서내가찾고있는것은바로가까운데서읽는것들의문화적의미다.바로이런기계와자료,그리고해석이잘섞여서실험과실험학자의범주가정의되고해체되고재조립되어확실하게정해진다.(제1권본문43쪽)
갤리슨은이책에서관점(觀點)을뒤집고도구,실험,기계사이의관계에대한개념이너무계층적임을경고한다.도구가중심이되고,특정한효과들에대한실험적입증은뒷전으로밀려난다.또한중성흐름(neutralcurrents)이존재하는지존재하지않는지와같은실험주제의지속성을추구하는대신물리학장비의지속성과그장비를둘러싼변화하는실험생활의지속성에관심을갖는다.『상(像)과논리』는실질적인실험실과그실험실을둘러싼작업세계의역사적성장을겨냥하고,물리학의지식기계를둘러싸고끊임없이바뀌는문화를겨냥한다.
또한갤리슨은‘교역지대’라는용어를서로통일성이없는실험,이론,기구를하나로묶어주는사회적,물질적,지적모르타르로간주하려한다.인류학자들은교환하는물건의중요성은물론교역자체에대한개념이서로다른문화들이교역을통해서다른문화에접하게되는과정을잘알고있다.인류학자들처럼교역이라는개념이꼭보편적인통화(通貨)라는개념을미리상정해야만가능한것이아니라는점을인식하는것이중요하다고강조한다.
물리학현장에서의기구에대한모든것
이책은실험결과와이론구성이만나는물리학현장을역사적으로,역사기술적으로,철학적으로이리저리산책하는형식을취했는데,총9개의장으로되어있다.
제1장에서는구름상자,원자핵에멀션이나거품상자와같은‘상’의전통에해당하는도구들과가이거-뮐러계수기,체렌코프계수기,불꽃계수기등각종계수기,불꽃상자,그리고와이어상자와같은‘논리적’전통에해당하는기구에대해자세히설명하고분석했다.
첫번째수소거품상자(1954).여기서다라네이글이로저힐데브란트가함께만든극저온상자를조정하고있다(출처:다라네이글).
흔적을찾는윌슨의구름상자(1911).윌슨은이상자를수십년동안사용했다.상자자체는유리원통인데찌꺼기이온들을“깨끗하게치우기”위해코일형태의전기도선이부착되어있다(출처:케임브리지대학의캐번디시연구소).
제2장에서는구름상자에대한아이디어가원래는입자물리학이아니라기상현상에관심을가진C.T.R.윌슨에의해1895년시작되었다는것으로시작해구름상자의발명과개발과정,그리고구름상자를이용,전하를띠고움직이는입자의궤적을어떻게추적하고분석했는지를서술한다.
제3장에서는원자핵에멀션(emulsion)방법의발달과정을설명하고있는데,특히초창기에에멀션방법의발전에많은기여를한여성과학자마리에타블라우(MartiettaBlau)로부터이야기를시작한다.블라우는에멀션재료의개발에도기여했을뿐만아니라매우이른시기인1937년에우주선(宇宙線)으로부터나오는기본입자의상을얻는데성공하기도했다.
제4장에서는연구소전쟁이라하여대학들간의유능한물리학자섭외를둘러싼뜨거운경쟁,공동연구와연구활동의조직,그리고전쟁후와관련된물리학문화를다룬다.
제5장에서는제3장의소형거품상자로부터시작해로렌스방사선연구소에서물리학자와기술자들이개발한72인치거품상자를이용하여수행한우주선연구의과정을서술한다.또한인간을대신하여자료를분석하는기구로휴-파우웰기구와훑기측정투영기의개발과정을설명하면서인간과도구사이의관계를묘사하는한편,수집한측정자료를다시수치분석하는컴퓨터프로그램인FORTRAN에대한설명을덧붙인다.
제6장에서는물리학사회에서‘상’의전통을부정하는움직임을설명하면서‘논리’의전통의발전과정으로가이거계수기,뮐러계수기등의부활과불꽃계수기와체렌코프계수기에서전자회로의개발과정을묘사한다.그러나고에너지과정을다루는현상에서비탄성충돌이중요하다는것이알려지면서계수기의한계가드러나고거품상자가다시주도권을갖게되었음을설명한다.
그러다가계수기가지닌빠른분해능(分解能)의유용성이확인됨과함께전자기계를이용하는불꽃계수기의개발과이들이활발하게이용되는과정을기술하며‘상’의전통과‘논리’의전통이서로보완적관계임을강조한다.
콘베르시와고치니의호도스코프장치(1955).1955년3월25일에최초로작동한콘베르시와고치니의“호도스코프상자”는검은종이로포장한유리관으로구성되었다.(출처:콘베르시와고치니,「전기적으로펄스화된트랙상자와불꽃상자기술의기원」,1971년7월,AGP).
MIT방사선연구소에서슈윙거와등가회로계산(1946).슈윙거가매일마이크로파영역에서등가회로에대해계산한것은그에게실제적으로유용하지않은물리량을무시하거나적분하여제외시킴으로써실제적으로유용한양을계산할수있다는감명깊은교훈을얻게했다(출처:매사추세츠공과대학,『5년동안』(1947),34쪽).
제7장에서는입자물리학실험에공동으로참여하는물리학자와기술자의역할과이들사이의관계,‘저자되기’를통해거품상자와계수기의관계를설명하면서입자물리학연구에서현상의조사,자료수집,연구그룹의조직,로렌스버클리연구소에여러대학이참여해공동연구단을구성했을때의조직에관한서술을주로한다.
제8장에서는자료해석과관련해특히몬테카를로시뮬레이션이라고알려진시뮬레이션을통하여핵무기나핵폭탄과같은현실에대한흉내내기를기술하면서논리적방법의중요성을설명한다.
제9장은‘교역지대’라는핵심어를통해이용어가실험하기와이론만들기,그리고도구제작하기의서로통합되지않은전통들을함께결합시키는사회적이고,물질적이며,지적인모르타르로서작용한다고설명한다.여기서요점은도구지식이전달되는데는여러양식을따른다는것이다.물리학의서로다른하부문화들사이에서불완전하지만그래도극히중요한조직화를필연적으로포착하기시작하는곳이바로그교역지대이기때문으로본다.
『상(像)과논리』가가지는의미와인류학적해석의문제
갤리슨은통합되지도않고그렇다고고립된조각들로쪼개지지도않은물리학의묘사에대해더상세하게반영하고자했다.많은전통들이균질화되지않고서로조정되기때문에물리학의발전에서이러한복수문화적역사가교대로삽입되었다고주장하는것이다.
여기서는인류학적인해석이관계된다.왜냐하면전체적의미보다는오히려국지적조정에초점을맞추면기술자와실험과학자,그리고이론과학자들이서로상호작용하는방법을이해할수있기때문이다.마침내나는장소와교환,그리고지식생산사이의연결까지도달했다.그러나단순히실험적정보와전략들이발생되는장소로서실험실을바라보는대신,나의관심사는신념과행동사이의국지적조정이일어나는현장에있다.그것이내가교역지대라고부르는영역이다.(제2권본문1263쪽)
‘상’의전통과‘논리’의전통에속한도구를이용한‘실험하기’와자연의본성을‘논증’을통해이해하는과정에대한철학적ㆍ문화적측면을고찰함으로써진정으로‘과학하기’와‘과학자되기’가무엇인가를보여준다는점에서예리한분석과폭넓은고찰을통해저술된1,000쪽이넘는이책의가치는그자체만으로도매우중요하다고할수있다.
갤리슨은이책에서1,000편이넘는참고문헌을인용했으며,200개에가까운그림과사진,도표를수록했고,우주를이루고있는궁극적구성요소로서의미시물리적실재인기본입자를추적하기위해설계된기구나도구,이를이용하는사람과인적조직에대해방대한분량에걸쳐이야기한다.
