사고실험(개정판)

"기계가 생각할 수 있다면, 우리는 그것을 어떻게 알 수 있는가?" 튜링의 이미테이션 게임은 인공지능이 일상이 되기 훨씬 전부터 오늘의 질문을 예고하고 있었다. 중국어 방은 그럴듯한 답을 내놓는 것과 정말로 의미를 이해하는 것 사이의 차이를 묻는다. 트롤리 문제는 자율주행차와 알고리즘 윤리의 문제로 되돌아오고, 마이너리티 리포트는 예측 시스템이 인간의 자유와 책임을 어떻게 흔들 수 있는지 보여 준다. 경험 기계는 가상 경험이 현실보다 더 완벽해질 때, 우리가 여전히 현실의 삶을 선택할 이유가 무엇인지 묻는다.

『사고실험』은 복잡한 세계를 실험실이 아니라 머릿속에서 검토해 온 인류의 오래된 지적 도구들을 한 권에 모은 책이다. 고대 자연철학자부터 현대 물리학자와 심리철학자, 윤리학자에 이르기까지, 사상가들은 현실을 직접 실험할 수 없을 때 하나의 가정, 하나의 장면, 하나의 역설을 세워 세계의 작동 방식을 시험해 왔다. 거북이와 경주하는 아킬레우스, 상자 안의 고양이, 중국어를 모르는 사람이 갇힌 방, 완벽한 쾌락을 제공하는 기계. 이 장면들은 단순해 보이지만, 사고실험은 우리가 당연하게 여겨 온 직관과 판단을 뒤흔든다. 이 책은 자연 세계, 마음, 윤리, 인식, 존재라는 다섯 주제를 따라 40가지 사고실험을 소개하며, 독자를 생각의 깊은 곳으로 안내한다.

이 책의 질문들은 2019년 초판과 달라지지 않았다. 달라진 것은 우리가 그 질문을 마주하는 시대다. AI가 그럴듯한 답을 내놓고, 알고리즘이 판단을 대신하며, 가상 경험과 현실의 경계가 흐려지는 지금, 오래된 사고실험들은 철학사의 흥미로운 퍼즐에서 우리가 기술과 윤리, 지식과 정체성을 둘러싸고 마주하는 현실의 질문이 되었다.

이제 우리는 어느 때보다 쉽게 답을 얻게 되었다. 하지만 그 답이 어떤 전제에서 나왔으며, 무엇을 생략하고 있고, 누구의 입장을 반영하고 있는지, 왜 그 답을 받아들이거나 거부하는지 묻는 일에는 오히려 서툴러질 수 있다. 끝내 자신만의 판단에 도달함으로써 인간다움을 훈련하도록 돕는 생각의 도구가 필요해진 시대, 『사고실험』을 지금 다시 만나야 하는 이유다.

| 지은이의 말 |
어떤 문제를 생각해 보는 가장 좋은 방법은 무엇일까? 자연이나 도덕, 형이상학에 대해 거대한 의문이 생길 때 어떤 방식으로 접근해야 할까? 어떻게 하면 창조적인 답변을 얻고 통념에 도전하며 편견과 선입견을 극복할 수 있을까? 여기 한 가지 방법이 있다. 문제 자체를 활용해 1) 창조적이고 통찰력 있는 해결책을 제시하면서, 2) 애매한 것은 명료하게 밝히고 3) 뚜렷하지 않은 것은 좀더 쉽게 만들 수 있는 틀 안에 넣는 것이다. 이를 위해 실험이 존재한다. 오늘날 '실험'이라는 말은 현실 세계에서 실제로 수행되는?아마 대부분 과학과 관련되어 있을?실질적인 작업을 의미한다. 그러나 넓은 의미로 오로지 지성과 상상력만을 사용한 사고법도 실험에 포함할 수 있다. 아인슈타인은 이를 사고실험(Gedankenexperiment, thought experiment)이라고 불렀다. 이 책에서는 이 용어를 역설과 비유를 아우르는 말로 사용할 텐데, 논리적으로 분명한 모순을 만들어 내고 이론이 무너지는 지점까지 밀어붙이는 논증과 가설을 묘사하고 검사하고 명확하게 하기 위한 시나리오?를 뜻한다.
사고실험이 지적인 오락이나 말장난처럼 보일 수도 있겠지만, 실은 아주 중요한 연구 방법이다. 미국의 철학자 윌러드 밴 오먼 콰인은 사고실험이 "역사 속에서 여러 차례…사유의 토대를 다시 만들어 내는 주된 요인이었다"라고 말했으며, 영국의 철학자 마크 세인즈버리는 "역사적으로 사고실험은 사유의 위기와 혁명적인 발전과 연관되어 있었다. 사고실험을 파악하는 일은 단순히 지적 유희에 참여하는 것 이상이다. 이는 다양한 문제의 핵심 쟁점을 이해하는 데 큰 도움이 된다"고 말했다.
사고실험은 모든 유형의 철학?자연철학, 도덕철학, 형이상학 모두?에 걸쳐서 무한과 상대성, 중력과 시간 여행, 자유의지와 결정론, 불확정성 원리 같은 개념의 탄생을 돕는 산파 역할을 해 왔다. 사고실험은 여러 이론과 근거 없는 가정을 뒤집어엎고, 수많은 도그마와 세계를 해석하는 체계를 무너뜨리는 데 도움이 되었다는 의미에서 파괴적이다. 또한 어떤 이론이나 논증이 왜 설득력 있는지를 보여 주었다는 점에서 예증의 역할을 했다. 전제에 기반해 결론을 입증하고, 가능세계(possible worlds)를 다루는 정신 모형을 구성하는 한편, 이론과 발견이 함축하는 것을 생생하게 드러냈다는 점에서 구성적이기도 하다.
사고실험은 일반적으로 아주 생생하고 구체적인 이미지를 제공하는 유형과 일상적인 상황(두 개의 건초 더미 사이에 서 있는 당나귀, 머리카락이 몇 가닥 남지 않은 남자)이나 기괴한 상황(잠에서 일어나 보니 유명 바이올리니스트와 자신의 몸이 외과적으로 결합된 사람, 거북이와 달리기 경주를 벌이는 아킬레우스) 같은 장면을 묘사하는 유형으로 분류된다. 많은 경우 이런 실험들은 제정신이 아닌 듯 보이기도 하고 장난 같기도 하다. 아인슈타인은 자신의 사고실험을 통해 바로 이러한 결과를 노렸다. 그는 사고실험이 "재생산 혹은 조합될 수 있는…다소간 분명한 이미지를 사용하여…심리적 실체"로 구성되어 있다고 말했다. 그는 이처럼 이미지를 "조합하는 놀이"야말로 "생산적 사고가 지닌 본질적인 특징"이라고 말했다.
이 책에서는 이와 같이 이미지를 "조합하는 놀이"를 다룰 것이다. 움직이지 않지만 앞으로 나아가고 있는 화살, 같은 곳에 머물러 있지만 완전히 다른 것이 된 배와 같은 시나리오에서부터 악마나 좀비, 늪지인간, 색맹 과학자는 물론 미래를 예측할 수 있는 경찰관과 존재하지 않는 고양이에 이르는 다양한 이미지까지, 철학의 다양한 분야를 관통해 온 수많은 사고실험들을 확인하면서, 당신은 이 방법이 이토록 광범위한 영역에서 널리 사용된 이유가 무엇인지 알게 될 것이다.

| 옮긴이의 말 |
사고실험보다 쉽게 할 수 있는 실험은 없어 보인다. 건전한 직관 말고는 필요한 것이 없어 보이기 때문이다. 적지 않은 장비를 다루는 한편, 때로 말을 듣지 않는 대상과 함께 해야 하는 전형적인 실험실 실험, 그리고 그 품질이 균질하지 않을지 모르는 대규모의 데이터를 활용해야만 하는 자연 실험과 비교해 보면 더욱 그렇다. 생각을 기록할 종이, 그리고 필기구만 있다면, 아마도 사고실험은 모든 질문을 다룰 수 있는 기본적인 틀이 될지도 모르겠다.
하지만 사고실험 역시 쉬운 작업은 아니다. 아무 생각이나 좋은 사고실험이 될 수 있는 것은 아니기 때문이다. 어떤 공상이 사람들의 주목을 받을 가치가 있는 내용과 형식을 갖추기 위해서는 이 공상이 어떤 학술적 맥락, 그리고 실질적인 실천의 맥락과 연결되어 있는지 꼼꼼히 살펴야 한다.
이럴 때, 역사는 큰 도움을 줄 것이다. 이 책이 소개하는 40가지(박스 글로 처리된 것까지 하면 좀 더 많다) 사고실험은 긴 세월 동안, 그리고 많은 사람들의 주목을 받아 왔다. 누구나 한 번쯤은 들어 보았을 자유 낙하하는 갈릴레이의 공, 튜링 테스트, 죄수의 딜레마는 물론, 이 책에 실린 모든 사고실험들은 저마다의 논쟁사를 품고 있는 하나의 작은 분과 학문과도 같다. 이 책이 하나의 지하철 노선이라면, 각각의 절들은 이런 풍성한 논의로 갈아탈 수 있는 환승역처럼 보인다. 나아가 인간이 할 수 있는 사고의 범위를 하나의 도시에 빗대어 이해할 수 있다면, 아마도 『사고실험』은 이 도시를 탐사하는 꽤 효과적인 방법이 될 것 같다.
이 책의 사고실험 가운데, 특히 심리 철학(2장)과 윤리학(3장)의 사고실험은 대부분 20세기 후반 들어 철학계에서 제시된 것이다. 20세기 후반 이후, 사고실험이 철학의 주요 방법이 되었다는 것을 보여주는 한 가지 사례일 것이다. 이런 방향이 무결하다고 할 수는 없다. 실험이 활용하는 주된 도구인 철학자들의 직관은 여러 방향에서 편향되어 있을 수 있기 때문이다. 자연 세계에 대한 사고실험에 인간의 직관이 알맞은 것인지는 그리 분명하지 않다. 윤리적 쟁점을 다루는 사고실험이라 하더라도, 철학계의 주류는 백인 고학력자들인 만큼 이들의 직관이 인류를 대표할 수 있는지는 그리 분명하지 않다. 게다가 철학계는 다양한 실천적 분야들과 거리를 유지한 채 논의를 진행하고 있으며, 실제로 실천적 분야들이 품고 있는 의문과 이들 사고실험이 얼마나 조응하는지는 그리 분명하지 않을 수 있다. 철학자들은 이제 안락의자에 앉아 사고하는 것으로 자신의 연구 방법을 제한해서는 안 되며, 과학의 성과를 비롯해 세계에 대한 폭넓은 정보를 활용해야 한다는 콰인의 제안을 어떻게 사고실험 중심의 철학적 활동과 결합시켜야 하는지는 여전히 격론이 벌어지고 있는 문제다.
하지만 그럼에도, 사고실험은 강력한 도구다. 실험실 실험을 통한 그 어떤 조작보다도, 그리고 자연 실험을 통해 얻을 수 있는 어떠한 데이터보다도, 사고실험은 묻고자 하는 질문과 무관한 요소를 간단하고 완전하게 배제할 수 있는 방법이기 때문이다. 비록 (실험 제안자의) 부주의와 (주변 학자들의) 오독 덕분에 논의가 공전하는 경우가 많긴 하지만, 적어도 사고실험은 실험 일반이 추구하는 목표를, 다시 말해 단순히 주변 현상에 대한 관찰만으로는 해결하기 어려운 질문을 해결하는 데 가장 이상적인 조건을 만들어 내는 강력한 수단처럼 보인다.
40개의 사고실험들이 이런 이상화를 얼마나 성공적으로 수행했는지, 그리고 독자 여러분이 삶 속에서 품게 되었을 많은 의문들 역시 이처럼 이상화되어 풀 수 있는 형태로 정리될 수 있을지, 레비의 안내를 받으면서 이들 질문에 답하며 사유의 훈련을 할 수 있는 독서가 되었으면 역자로서는 더 이상 바랄 것이 없다.

들어가며 8

1부. 자연 세계
제논의 역설: 아킬레우스와 거북이 (BC420) 12
갈릴레오의 공 (1638) 19
뉴턴의 대포 (1687) 24
덤불숲의 시계 (1802) 29
라플라스의 악마 (1814) 33
다윈의 상상 속 묘사 (1859) 39
맥스웰의 악마 (1867) 45
빛을 따라가는 것은 어떤 느낌일까? (1895) 50
지붕에서 떨어지는 사람 (1907) 57
할아버지 역설 (1915~) 62
존재론적 역설 (1915~) 68
슈뢰딩거의 고양이 (1935) 73

2부. 마음은 어떻게 작동하는가
라이프니츠의 방앗간 (1718) 80
잃어버린 대학교 (1949) 85
튜링의 이미테이션 게임 (1950) 89
상자 속의 딱정벌레 (1953) 93
박쥐가 된다는 것은 어떤 것일까? (1974) 98
중국어 방 (1980) 102
색깔 과학자 메리 (1982) 111
철학적 좀비 (1996) 114

3부. 어떻게 더 나은 삶을 살 수 있는가
뷔리당의 당나귀 (17C~) 124
파스칼의 도박 (1662) 128
로크의 잠긴 방 (1690) 132
죄수의 딜레마 (1950) 137
트롤리 문제 (1967) 141
케이크를 가장 공정하게 자르는 방법 (1971) 147
주디스 자비스 톰슨의 의식을 잃은 바이올리니스트 (1971) 152
지구라는 구명보트 (1974) 157
제 다리 한 번 잡숴 보세요 (1980) 163
마이너리티 리포트 (2001) 170

4부. 우리는 무엇을 알 수 있는가
플라톤의 동굴 우화 (BC 380) 176
데카르트의 사악한 악령 (1641) 181
몰리뉴의 맹인을 눈뜨게 만들기 (1688) 187
깜짝 시험 역설 (1943~1944) 193
뉴컴의 역설 (1960) 197

5부. 무엇이 우리를 우리로 존재하게 하는가
더미의 역설 (BC 4C) 204
테세우스의 배 (BC 1C) 208
퍼트넘의 쌍둥이 지구 (1973) 214
노직의 경험 기계 (1974) 218
순간 이동 장치에 의한 복제 역설 (1984) 222

옮긴이의 말 228
추가 참고 도서 목록 231
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조엘 레비 영국을 기반으로 활동하는 과학·역사 분야 작가 겸 저널리스트. 워릭대학교와 에든버러대학교에서 각각 분자생물학과 심리학을 공부했다. 과학, 역사, 심리학, 기술, 의학사, 기이한 현상의 문화사를 넘나들며 대중 독자를 위한 논픽션을 써 왔다. 『Poison 독의 세계사』를 비롯해 『숫자로 끝내는 화학 100』, 『숫자로 끝내는 역사 100』, 『BIG QUESTIONS 수학』, 『익사이팅 사이언스』, 『사과는 왜 떨어졌을까?』, 『과학자들의 대결』 등이 국내에 소개되었으며 그 밖에 『Meltdown』, 『Newton's Notebook』, 『Psychology for Busy People』, 『The Big Book of Science』 등 40권이 넘는 책을 집필했다.