The secret to scientific discoveries? Making mistakes | Phil Plait

번역: EUNBYUL SONG 검토: Hyeonjin Park

Now, people have a lot of misconceptions about science --

우리는 과학에 관해 여러가지 오해를 하고 있습니다.

about how it works and what it is.

그 과정과 의미에 관해서 말이죠.

A big one is that science is just a big old pile of facts.

과학은 과거로부터 진실이 누적된 결과라고 믿는 것이 대표적입니다.

But that's not true -- that's not even the goal of science.

이는 사실이 아닙니다. 과학이 추구하는 바도 아니죠.

Science is a process.

과학은 과정입니다.

It's a way of thinking.

사고하는 방식이죠.

Gathering facts is just a piece of it, but it's not the goal.

정보 수집은 과학의 한 부분일 뿐 목표는 아닙니다.

The ultimate goal of science is to understand objective reality

과학의 궁극적 목표는

객관적 실재를 우리가 아는 최선의 방식으로 이해하는 것입니다.

the best way we know how,

and that's based on evidence.

무엇보다 증거에 기반해서 말이죠.

The problem here is that people are flawed.

문제는 우리가 완벽지 않다는 것입니다.

We can be fooled --

우리는 속임을 당하기도 하고

we're really good at fooling ourselves.

스스로를 곧잘 속이기도 하죠.

And so baked into this process is a way of minimizing our own bias.

결국 그 과정에 필요한 것이 편견을 최소화하는 방법입니다.

So sort of boiled down more than is probably useful,

그걸 먼저 설명드리는 게 도움이 될 거 같네요.

here's how this works.

말하자면 이런 식입니다.

If you want to do some science,

과학을 한다고 가정해봅시다.

what you want to do is you want to observe something ...

아마 무언가 관찰할 것입니다.

say, "The sky is blue. Hey, I wonder why?"

예를 들어, "하늘이 파랗다. 왜일까?"

You question it.

질문을 했다고 해봅시다.

The next thing you do is you come up with an idea that may explain it:

다음으로, 그 이유를 설명할 수 있는 것들을 떠올릴 것 입니다.

a hypothesis.

가설이죠.

Well, you know what? Oceans are blue.

"음. 바다가 파랗잖아."

Maybe the sky is reflecting the colors from the ocean.

"파란색 바다를 하늘이 반사하나봐."

Great, but now you have to test it

좋습니다. 하지만 이제 검증이 필요하죠.

so you predict what that might mean.

가설대로 예측해보는 겁니다.

Your prediction would be,

그래서 이런 예측을 해봅니다.

"Well, if the sky is reflecting the ocean color,

“파란색 바다가 하늘에 반사되는 게 맞다면

it will be bluer on the coasts

가장자리는 진한 파란색이고

than it will be in the middle of the country."

중앙은 좀 더 연한 파란색이여야 해."

OK, that's fair enough,

좋아요. 그럴듯하네요.

but you've got to test that prediction

이제 이 가설을 검증할 차례입니다.

so you get on a plane, you leave Denver on a nice gray day,

그래서 비행기를 타고 흐린 날씨의 덴버를 떠납니다.

you fly to LA, you look up and the sky is gloriously blue.

LA에 도착해 하늘을 올려다 보니 눈부시게 파랗습니다.

Hooray, your thesis is proven.

축하합니다! 가설이 증명되었네요.

But is it really? No.

그런데 정말 그런가요? 아닙니다.

You've made one observation.

이제 겨우 한 번의 관찰만 한 것 입니다.

You need to think about your hypothesis, think about how to test it

세워놓은 가설에 대해 생각하고 어떻게 증명할지 생각해야 합니다.

and do more than just one.

이 과정을 적어도 한 번 이상은 해야겠죠.

Maybe you could go to a different part of the country

다른 지역에 가볼 수도 있겠고

or a different part of the year

다른 날에 가볼 수도 있겠네요.

and see what the weather's like then.

날씨에 따라 어떤지도 봐야 합니다.

Another good idea is to talk to other people.

또 다른 좋은 방법은 사람들과 이야기하는 것입니다.

They have different ideas, different perspectives,

나와는 다른 생각과 관점이 도움이 될 수도 있죠.

and they can help you.

This is what we call peer review.

이를 '동료 평가'라고 부릅니다.

And in fact that will probably also save you a lot of money and a lot of time,

돈과 시간이 절약되는 방법이기도 합니다.

날씨 하나 확인하려고 비행기를 탈 필요가 없어지죠.

flying coast-to-coast just to check the weather.

Now, what happens if your hypothesis does a decent job but not a perfect job?

자, 가설이 나쁘진 않지만 완벽하지 않다면 어떻게 하죠?

Well, that's OK,

음, 괜찮습니다.

because what you can do is you can modify it a little bit

가설을 조금 수정하면 되니까요.

and then go through this whole process again --

그 다음, 이제까지의 과정을 전부 다시 진행하는 겁니다.

make predictions, test them --

예측하고, 검증하는 거죠.

and as you do that over and over again, you will hone this idea.

이를 계속해서 반복하면 가설이 명확해지겠죠.

And if it gets good enough,

가설이 충분히 다듬어지면 과학계에서 인정받을 것입니다.

it may be accepted by the scientific community,

at least provisionally,

적어도 잠시 동안은 좋은 설명으로 인정받게 되죠.

as a good explanation of what's going on,

at least until a better idea

더 나은 가설이나 모순되는 증거가 나올 때까지는 그렇습니다.

or some contradictory evidence comes along.

Now, part of this process is admitting when you're wrong.

틀렸을 때 인정하는 것도 과정의 부분입니다.

And that can be really, really hard.

물론 굉장히 어려울 수 있습니다.

Science has its strengths and weaknesses

과학은 강점과 약점이 있고

and they depend on this.

모두 한 가지 사실에 바탕을 둡니다.

One of the strengths of science is that it's done by people,

과학의 강점 중 하나는 사람이 한다는 것입니다.

and it's proven itself to do a really good job.

또 이제까지 정말 성공적이었죠.

We understand the universe pretty well because of science.

과학 덕분에 우주에 관해 어느 정도 알 수 있게 되었습니다.

One of science's weaknesses is that it's done by people,

과학의 약점 중 하나는 역시 사람이 한다는 것입니다.

and we bring a lot of baggage along with us when we investigate things.

대상을 조사할 때 사람의 특성이 묻어납니다.

We are egotistical,

자기 중심적이고

we are stubborn, we're superstitious,

완고하고, 미신을 믿기도 합니다.

we're tribal, we're humans --

우리는 사람, 종의 하나입니다.

these are all human traits and scientists are humans.

이는 인간의 특성이고 과학자도 인간입니다.

And so we have to be aware of that when we're studying science

따라서, 과학을 할 때는 이를 지각해야 합니다.

and when we're trying to develop our theses.

가설을 세울 때도 마찬가지죠.

But part of this whole thing,

이 모든 것의 일정 부분

part of this scientific process,

이 과학 과정의 일정 부분

part of the scientific method,

과학적 방법의 일정 부분은

is admitting when you're wrong.

틀렸을 때 그것을 인정하는 것입니다.

I know, I've been there.

저도 경험을 통해 잘 알고 있습니다.

Many years ago I was working on Hubble Space Telescope,

몇 년 전, 허블 우주망원경을 연구하고 있을 때

and a scientist I worked with came to me with some data,

같이 일하던 과학자 한 분이 저에게 자료를 건네더군요.

and he said, "I think there may be a picture

이런 말을 하면서요.

"거기 자료 보면 행성 하나가 항성 궤도를 돌고 있는 사진이 있어."

of a planet orbiting another star in this data."

We had not had any pictures taken of planets orbiting other stars yet,

그때까지 다른 항성을 주위를 돌고 있는 행성 사진은 없었습니다.

so if this were true,

그러니까 만약 이것이 사실이면

then this would be the first one

최초인 것이고

and we would be the ones who found it.

저희는 최초 발견자가 되는 것이었죠.

That's a big deal.

엄청난 일이죠.

I was very excited,

굉장히 신났었습니다.

so I just dug right into this data.

그래서 그 자료에 몰두했죠.

I spent a long time trying to figure out if this thing were a planet or not.

사진 속 물체가 행성인지 아닌지 알기 위해 긴 시간을 들였습니다.

The problem is planets are faint and stars are bright,

문제는 행성은 희미하고 항성은 밝다는 것이었습니다.

so trying to get the signal out of this data

이 자료에서 단서를 찾기란

was like trying to hear a whisper in a heavy metal concert --

헤비메탈 콘서트에 가서 속삭임을 듣는 격이었죠.

it was really hard.

그만큼 정말 어렵습니다.

I tried everything I could,

할 수 있는 모든 것은 다 시도했습니다.

but after a month of working on this,

하지만 한 달 동안 노력한 후에 깨닫게 되었습니다.

I came to a realization ... couldn't do it.

불가능하다는 것을요.

I had to give up.

포기할 수 밖에 없었죠.

And I had to tell this other scientist,

동료 과학자에게도 말해야 했습니다.

"The data's too messy.

"자료가 좀 복잡했어. 행성인지 아닌지 구분이 불가능해."

We can't say whether this is a planet or not."

And that was hard.

힘들었습니다.

Then later on we got follow-up observations with Hubble,

나중에 허블을 이용한 후속 관찰을 통해서

and it showed that it wasn't a planet.

행성이 아니었음을 알게 되었습니다.

It was a background star or galaxy, something like that.

배경 항성이나 은하 같은 것이었습니다.

Well, not to get too technical, but that sucked.

과학 용어를 쓰지 않고 말하면, 정말 엿 같았어요.

(Laughter)

(웃음)

I was really unhappy about this.

정말 기분 나빴어요.

But that's part of it.

하지만 이 또한 과정의 일부입니다.

You have to say, "Look, you know, we can't do this with the data we have."

이렇게 말해야 합니다. "있잖아, 이 정도 자료는 부족해."

And then I had to face up to the fact

그리고 현실을 직시해야 하죠.

that even the follow-up data showed we were wrong.

후속 자료를 통해 우리가 틀렸다는 사실을요.

Emotionally I was pretty unhappy.

감정적으로 꽤 우울했습니다.

But if a scientist is doing their job correctly,

하지만 과학자로서 일을 제대로 하고 있다면

being wrong is not so bad

틀렸다는 것이 그렇게 나쁘지만은 않습니다.

because that means there's still more stuff out there --

내가 모르는 무언가가 더 있다는 말이니까요.

more things to figure out.

밝혀내야 할 것들이죠.

Scientists don't love being wrong but we love puzzles,

과학자는 틀리는 건 원치 않지만, 수수께끼는 좋아합니다.

and the universe is the biggest puzzle of them all.

그리고 우주는 최대의 수수께끼죠.

Now having said that,

아무리 그렇다고 해도

if you have a piece and it doesn't fit no matter how you move it,

이리저리 돌려봐도 퍼즐 조각이 들어맞지 않는다고

jamming it in harder isn't going to help.

억지로 구겨 넣어 버리는 것은 도움이 되지 않습니다.

There's going to be a time when you have to let go of your idea

자기 생각을 포기해야 할 순간이 한 번쯤은 올 것입니다.

if you want to understand the bigger picture.

그래야 더 큰 그림을 이해할 수 있죠.

The price of doing science is admitting when you're wrong,

과학의 댓가는 틀린 것을 인정하는 것입니다.

but the payoff is the best there is:

하지만 훌륭한 보상이 돌아옵니다.

knowledge and understanding.

바로 지식과 이해입니다.

And I can give you a thousand examples of this in science,

과학계에 이런 사례가 천 개 정도는 있지만

but there's one I really like.

제가 좋아하는 한 가지 사례를 말씀드리죠.

It has to do with astronomy,

천문학과 관련된 것으로

and it was a question that had been plaguing astronomers

오랫동안 천문학자들을 괴롭혔던 질문입니다.

literally for centuries.

말 그대로 수백 년 동안이나 말이죠.

When you look at the Sun, it seems special.

태양을 보면 특별해 보입니다.

It is the brightest object in the sky,

하늘 위 가장 빛나는 물체죠.

but having studied astronomy, physics, chemistry, thermodynamics for centuries,

하지만 수 세기 동안의 천문학, 물리학, 화학, 열역학 연구를 통해

we learned something very important about it.

태양에 관한 중요한 사실을 알게되었습니다.

It's not that special.

태양이 그리 특별하지 않다는 것입니다.

It's a star just like millions of other stars.

수백만 개의 별 중 하나일 뿐이라는 거죠.

But that raises an interesting question.

그런데 흥미로운 궁금증이 생깁니다.

If the Sun is a star

태양이 하나의 별, 즉 항성이고

and the Sun has planets,

태양에 딸린 여러 행성이 있다면

do these other stars have planets?

다른 항성도 태양처럼 행성을 가지고 있지 않을까요?

Well, like I said with my own failure in the "planet" I was looking for,

앞서 '행성 찾기' 실패담에서 말했듯

finding them is super hard,

행성을 찾기가 굉장히 어렵습니다.

but scientists tend to be pretty clever people

다행히 과학자는 꽤 똑똑한 사람들입니다.

and they used a lot of different techniques

또 다양한 기술을 활용하죠.

그렇게 여러 항성을 관찰합니다.

and started observing stars.

And over the decades

지난 수십 년 동안

they started finding some things that were pretty interesting,

흥미로운 것들을 발견하고자

right on the thin, hairy edge of what they were able to detect.

닿을 듯 말듯한 그 경계를 탐구해왔습니다.

하지만 여러번, 탐구의 결과가 틀린 것으로 나타났습니다.

But time and again, it was shown to be wrong.

That all changed in 1991.

1991년, 변화가 있었습니다.

A couple of astronomers --

몇몇 천문학자들..

Alexander Lyne -- Andrew Lyne, pardon me --

알렉산더 린, 아니 죄송합니다. 앤드류 린

and Matthew Bailes,

그리고 매튜 배일스가

had a huge announcement.

놀랄 만한 발표를 했습니다.

They had found a planet orbiting another star.

다른 항성 주위를 도는 어느 행성을 발견한 것입니다.

And not just any star, but a pulsar,

심지어 그냥 항성이 아닌 펄서였습니다.

and this is the remnant of a star that has previously exploded.

이는 이전에 폭발한 항성의 잔재로서

It's blasting out radiation.

방사선을 방출하죠.

This is the last place in the universe you would expect to find a planet,

다른 곳도 아닌 펄서에서 행성을 발견하리라고 예상지 못했지만

but they had very methodically looked at this pulsar,

아주 체계적으로 이 펄서를 관찰했습니다.

and they detected the gravitational tug of this planet as it orbited the pulsar.

그리고 펄서를 돌고 있는 이 행성의 중력 당김을 발견했습니다.

It looked really good.

괜찮은 발견이었습니다.

The first planet orbiting another star had been found ...

다른 항성 주위를 도는 최초의 행성이 발견된 것입니다.

except not so much.

별거 아니었다는 사실만 빼면요.

(Laughter)

(웃음)

After they made the announcement,

그렇게 발표를 하고나니

a bunch of other astronomers commented on it,

여러 천문학자가 그에 대한 피드백을 해주었습니다.

and so they went back and looked at their data

이를 토대로, 기존 자료를 재검토했고

민망한 실수가 있었음을 알게 되었죠.

and realized they had made a very embarrassing mistake.

They had not accounted for some very subtle characteristics

지구의 미묘한 움직임을 고려하지 않았던 것입니다.

of the Earth's motion around the Sun,

태양 주위를 도는 지구의 움직임 특성 말이죠.

which affected how they measured this planet going around the pulsar.

이는 펄서를 도는 행성을 조사하는 데 영향을 끼치는 요인입니다.

And it turns out that when they did account for it correctly,

그래서 이 요인을 고려한 뒤에 결과를 봤더니

poof -- their planet disappeared.

웬걸, 행성이 사라졌습니다.

It wasn't real.

실재가 아니었던 것입니다.

So Andrew Lyne had a very formidable task.

그때 앤드류 린에게 주어진 가혹한 과제는

He had to admit this.

그 결과를 인정해야 한다는 것이었습니다.

So in 1992 at the American Astronomical Society meeting,

그래서, 1992년에 미 천문학회 회의에서

which is one of the largest gatherings of astronomers on the planet,

즉, 세계 최대 규모 천문학회 모임에서

he stood up and announced that he had made a mistake

모두 앞에 일어나 실수를 인정하고

and that the planet did not exist.

발표했던 행성이 존재하지 않음을 밝혔습니다.

And what happened next --

그 다음은 어떻게 되었을까요?

oh, I love this --

아, 제가 정말 좋아하는 대목인데요.

what happened next was wonderful.

그 다음 일어난 일이 멋졌거든요.

He got an ovation.

린은 박수를 받았습니다.

The astronomers weren't angry at him;

학회 천문학자 중 그 누구도 화내지 않았습니다.

they didn't want to chastise him.

그 누구도 질책하려 하지 않았죠.

They praised him for his honesty and his integrity.

오히려 솔직함과 진정성에 박수를 보냈습니다.

I love that!

저는 감명받았어요.

Scientists are people.

과학자도 사람 아닙니까?

(Laughter)

(웃음)

And it gets better!

사람이니까 더 나아질 거예요.

(Laughter)

(웃음)

Lyne steps off the podium.

린이 제자리로 돌아오고

The next guy to come up is a man named Aleksander Wolszczan

모두의 앞에 선 사람은 알렉산더 불셴이었습니다.

He takes the microphone and says,

마이크를 잡고 말하길

"Yeah, so Lyne's team didn't find a pulsar planet,

"린 팀이 펄서 행성을 못 찾았지만

but my team found not just one

우리 팀이 찾았어요.

한 개도 아닌, 두 행성이 다른 펄서를 돌고 있었습니다.

but two planets orbiting a different pulsar.

We knew about the problem that Lyne had,

린이 범한 실수를 알고 다시 확인했습니다.

we checked for it, and yeah, ours are real."

저희가 찾은 건 실재입니다."

And it turns out he was right.

그 말이 맞았습니다.

And in fact, a few months later,

실제로 몇 개월 뒤에

they found a third planet orbiting this pulsar

이 펄서를 도는 세 번째 행성이 발견됐죠.

and it was the first exoplanet system ever found --

최초로 발견한 태양계 밖 행성계였습니다.

what we call alien worlds -- exoplanets.

외계 세계라고 부르는 태양계외 행성이었죠.

That to me is just wonderful.

저는 그 발견이 실로 엄청나다고 생각했습니다.

At that point the floodgates were opened.

그때를 기점으로 수도꼭지가 열린 것 같았어요.

In 1995 a planet was found around a star more like the Sun,

1995년에는

태양과 유사한 항성을 도는 행성이 또 발견되었고

and then we found another and another.

그 후로도 계속 새로운 행성을 발견했죠.

This is an image of an actual planet orbiting an actual star.

이 사진은 실제 항성을 돌고 있는 실제 행성입니다.

We kept getting better at it.

더욱 발전하고 있습니다.

We started finding them by the bucketload.

대량 발견으로 이어졌고

We started finding thousands of them.

수천 개를 발견하게 되었습니다.

We built observatories specifically designed to look for them.

행성 발견을 위한 전용 관측소도 설립했습니다.

And now we know of thousands of them.

이미 수천 개가 있는 것으로 밝혀졌죠.

We even know of planetary systems.

행성계도 이미 알고 있습니다.

That is actual data, animated, showing four planets orbiting another star.

이건 실제 관측 자료인데

항성 주위를 4개의 행성이 돌고 있습니다.

This is incredible. Think about that.

놀랍지 않나요? 생각해보세요.

For all of human history,

인류 역사상

you could count all the known planets in the universe on two hands --

알려진 행성 갯수는 열 손가락 안에 꼽습니다.

nine -- eight?

아홉 개.. 여덟 개인가요?

Nine? Eight -- eight.

아홉? 여덟. 여덟 개입니다.

(Laughter)

(웃음)

Eh.

아이고..

(Laughter)

(웃음)

But now we know they're everywhere.

사방에 있다는 것을 이제 알게 되었습니다.

Every star --

모든 항성, 즉 하늘에 보이는 별마다

for every star you see in the sky there could be three, five, ten planets.

세 개, 다섯 개, 열 개의 행성이 있을 수도 있습니다.

The sky is filled with them.

하늘은 행성으로 가득 차 있습니다.

We think that planets may outnumber stars in the galaxy.

은하수의 행성이 별보다 많을 것으로 생각됩니다.

This is a profound statement,

이는 심오한 이야기이고

and it was made because of science.

과학으로 밝혔낸 것입니다.

And it wasn't made just because of science and the observatories and the data;

또한 과학, 관측소, 자료만이 아닌

관측소를 설립한 과학자가 있었기에 가능했습니다.

it was made because of the scientists who built the observatories,

who took the data,

자료를 수집하고

실수도 하고, 이를 인정하며

who made the mistakes and admitted them

and then let other scientists build on their mistakes

다른 과학자를 위한 연구 토대를 제공함으로써

so that they could do what they do

과학자가 과학을 할 수 있게 도와주어

and figure out where our place is in the universe.

이 우주에서 우리가 어디쯤 위치하는지 알 수 있었습니다.

That is how you find the truth.

그것이 바로 진실을 찾는 과정입니다.

Science is at its best when it dares to be human.

과학은 인간의 손에 맡겨질 때 최고가 됩니다.

Thank you.

감사합니다.

(Applause and cheers)

(박수)