과학에서의 '집단사고'는 문제인가, 아니면 신화인가?

약 500년 전에 논란의 여지 없이 매우 잘 이해되었던 과학적 현상이 하나 있었는데, 바로 하늘에 있는 천체의 움직임이었습니다. 태양은 24시간 주기로 동쪽에서 떠서 서쪽으로 집니다. 하지까지는 하늘의 궤적이 높아지고 낮이 길어졌으나, 동지에는 궤적이 가장 낮고 가장 짧았다. 별들은 마치 하늘의 덮개가 밤새도록 회전하는 것처럼 동일한 24시간 주기를 나타냈습니다. 달은 위상이 바뀌면서 밤마다 다른 물체에 비해 약 12° 이동했으며, 행성은 프톨레마이오스와 다른 사람들의 지구 중심 규칙에 따라 돌아다녔습니다.

우리는 종종 스스로에게 “이게 어떻게 가능했지?”라고 묻습니다. 지구 중심의 우주 그림은 어떻게 1,000년이 넘는 시간 동안 거의 아무런 문제 없이 유지되었습니까? 지구가 정지해 있고 우주의 중심이 있다는 특정 교리에 도전할 수 없다는 일반적인 이야기가 있습니다. 그러나 진실은 훨씬 더 복잡합니다. 지구 중심 모델이 오랫동안 영향력을 행사한 이유는 집단 사고의 문제 때문이 아니라 오히려 증거가 대안보다 훨씬 더 적합하기 때문입니다. 진보의 가장 큰 적은 집단사고가 아니라 이미 정립된 선도적 이론의 성공입니다. 그 비하인드 스토리는 다음과 같습니다.

잘 알려져 있지는 않지만, 태양 중심 우주에 대한 생각은 적어도 2,000년 이상 전으로 거슬러 올라갑니다. 기원전 3세기에 글을 쓴 아르키메데스는 The Sand Reckoner라는 책을 출판했는데, 여기서 그는 지구 너머의 우주에 대해 고민하기 시작합니다. 비록 그는 그것에 대해 확신하지 못하지만, 그는 다음과 같이 주장했던 동시대의 사모스의 아리스타르코스(Aristarchus of Samos)의 (지금은 사라진) 작품을 자세히 설명합니다.

“그의 가설은 고정된 별과 태양은 움직이지 않고, 지구는 원주를 따라 태양을 중심으로 회전하고, 태양은 궤도의 중앙에 있으며, 고정된 별의 구체는 원주 주위에 있다는 것입니다. 태양과 같은 중심은 너무 커서 그가 지구가 회전한다고 가정하는 원은 구의 중심이 표면에 미치는 것과 같은 고정된 별의 거리에 비례합니다.”

아리스타르코스의 작업은 태양중심설과는 아무런 관련이 없는 두 가지 이유로 인해 매우 중요한 것으로 인식되었지만 그럼에도 불구하고 초기 천문학 과학에서는 엄청난 발전을 이루었습니다.

왜 하늘이 회전하는 것처럼 보일까요? 이것은 당시의 엄청난 질문이었습니다. 태양을 보면 매일 호 모양으로 하늘을 이동하는 것처럼 보입니다. 호는 360° 원의 일부입니다(매 시간 약 15°). 별들도 같은 방식으로 움직이며, 밤하늘 전체가 지구의 북극이나 남극(반구에 따라 다름)을 중심으로 똑같은 속도로 회전하는 것처럼 보입니다. 행성과 달은 별의 배경에 상대적인 밤의 움직임을 조금 더 추가한다는 점만 제외하면 거의 동일한 일을 합니다.

문제는 이를 설명하는 두 가지 방법이 있다는 것입니다.

우리가 본 것이 하늘에 있는 물체뿐이라면 이러한 설명 중 하나가 데이터에 완벽하게 들어맞을 수 있습니다.

그럼에도 불구하고 고대, 고전, 중세 세계의 거의 모든 사람들은 두 번째 설명이 아닌 첫 번째 설명을 따랐습니다. 이것이 독단적인 집단 사고의 사례였습니까?

거의 ~ 아니다. 지구가 자전한다는 시나리오에 대해 제기된 두 가지 주요 반대 의견이 있었는데, 르네상스 이전에는 어느 쪽도 성공적으로 해결되지 않았습니다.

첫 번째 반론은 회전하는 지구에 공을 떨어뜨리면 지구에 서 있는 사람의 관점에서 볼 때 공이 똑바로 떨어지는 것이 아니라 지구에 있는 사람이 떨어지는 공을 기준으로 움직이는 동안 똑바로 떨어지는 것입니다. 이것은 갈릴레오 시대까지 지속된 반대였으며 상대 운동에 대한 이해와 발사체 운동에 대한 수평 및 수직 구성 요소의 독립적인 진화를 통해서만 해결되었습니다. 오늘날 이러한 특성 중 상당수는 갈릴리 상대성 이론으로 알려져 있습니다.