God Particle과 레더만

힉스 입자에 가장 멋진 이름 '신의 입자'를 붙여준 사나이 레온 레더만(Leon Lederman)의 86 번째 생신을 축하합니다. (이 소식은 TRF에서 알게 되었어요)

레더만은 '겨우 존재하는' 중성미자가 적어도 2개라는 것을 뮤온 중성미자 검출을 통해 보여주었고, 자연계에서 반전성(parity)이 깨졌다는 것을 보여주는 우아한 실험을 두번째로 성공시켰으며 (첫번째는 마담 'Wu'), 페르미 연구소의 소장으로 재직하는 동안 미국 대륙에서 페르미온들이 발견되는 것을 주도한 인물이기도 합니다. (페르미온은 미국에서, 보존은 유럽에서 발견되었답니다.) 한마디로 20세기 최고의 실험 입자물리학자 중 한 명으로 부를 수 있을 것입니다. 도대체 어느 업적에 노벨상을 줄 것인지 선정 위원회가 고민한 나머지 1988년에야 상이 수여되었다는 그의 농담이 완전 엉뚱한 소리는 아니에요. :-)

그는 뛰어난 물리학자임과 동시에 과학 교육에 대해 큰 열정을 가진 분으로 알려져 있는데, 최근 '물리 먼저 배우기 운동'을 추진하고 있다고 합니다.

이 운동은 미국내 과학 교육 시스템에서 9학년부터 생물학, 화학, 물리학 순으로 과학을 가르치는 것이 논리적으로 그리고 과학적으로 합당하지 않으며 물리를 먼저 가르쳐야 한다는 것이 핵심입니다.

그 이유는 명백합니다. 물리학과 양자역학에 대한 기본적인 소양없이 원자와 분자에 대해 배우게 되면 화학은 자연스레 암기과목이 되어 버리고 수없이 많은 유기물, 무기물의 화학적 성질의 파도 속을 헤쳐나가게 된다는 것입니다. 비슷하게 화학 작용에 대한 기본적인 소양없이 생명현상에 대해 배우게 되면 19세기 분류학 수준에 머물기 쉬우며 결국 또 암기과목이 되어 버릴 것이기 때문입니다.

그 결과는 참담합니다.

논리 없이 외우는 능력만을 잔뜩 요구하는 과학은 그야말로 '이해하기 힘든' 과목이 되어 버리고, 실제로 많은 사람들이 과학이 이해할 수 있다는 사실을 영영 모른채 생을 살아갈 수 밖에 없게 됩니다. 과학을 수년간 배웠지만 여전히 혈액형 연애점 따위를 믿는 어설픈 지적 구조를 가진 젊은이들이 배회하는 도시의 거리를 생각해보세요.

과학에는 엄연히 설명의 화살이 존재하고, 그 방향성을 거슬러 올라가면 반드시 물리학을 만나게 된다는 기본적인 '과학의 구조'를 이해하지 못한다면, 과학은 이런 저런 관찰 사실들의 랜덤한 조합으로 밖에 이해할 수 없게 될 것입니다.

한국의 과학 교육에서도 우려스럽게도 물리없이 '생물만 배우기' 혹은 '화학만 배우기' 가 소위 입시 명문 학교들에서 흔하다고 들었습니다. 물리학을 이해하기 위한 수학없이도 외기만 하는 과목들이 학생들이 점수를 따기에 유리하다는 판단에서 그런 일이 편법적으로 벌어지는 현실을 이해 못하는 것은 아니지만, 그 결과 정말로 화학과 생물학은 암기과목으로 전락하고 정작 배워야할 과학의 논리구조는 영영 배우지 못한채 이해없이, 외기만해서 점수를 따는 것이 과학과목이라는 인상을 학생들에게 주고 마는 것은 정말 개탄스런 일입니다.

저는 이공계 위기의 깊은 곳에 과학 교육의 실패가 자리잡고 있다고 생각합니다.

학생들은 암기만하는 과학을 당연히 싫어할 수 밖에 없고, 그들이 자라나 성년이 되었을 때 과학의 가치를 새삼스레 이해하리라는 기대는 전혀 할 수 없기 때문입니다.

한국 과학교육에도 '물리 먼저 배우기'의 정신이 수용될 필요가 있다고 생각합니다.

많은 학교들은 물리,화학,생물, 지구과학을 가르치고 있습니다. 하지만 이 과목들은 과학의 논리 구조 속에서 제대로 편성되어 교육될 필요가 있습니다. 이를 통해 물리학 뿐 아니라 화학 그리고 생물학과 지구과학 모두를 '이해할 수 있는 과목'으로 만들어 줄 것이라 믿습니다.