망원경과 현미경 — 멀리 보는 사람과 깊이 보는 사람

과학자들은 대략 두 종류의 기질이 있는 것 같다. 가장 두드러지는 특징 하나는 깊이 파고드는 기질이다. 한 가지 문제를 집요하게 좁혀가며, 세부까지 완전히 이해하려 한다. 나머지 하나는 넓게 연결하는 기질이다. 개별 데이터보다 전체적인 패턴에 관심이 있고, 한 분야의 발견이 다른 분야와 어떻게 연결되는지를 먼저 본다.

물론 이 두 기질은 자주 충돌한다. 깊이 파고드는 사람은 큰 그림만 그리는 사람을 공허하다고 느끼고, 넓게 보는 사람은 세부에 집착하는 사람을 나무만 보고 숲을 못 본다고 느낀다. 그런데 이 둘은 대립하는 것이 아니라, 서로 없으면 각자가 불완전해지는 관계이다.

깊이만 보면 놓치는 것이 있다

현대 과학은 극단적으로 전문화되었다. 필자가 연구하는 원시행성계 원반의 얼음 화학은 그것만으로도 수십 명의 연구자가 평생을 바치는 분야이다. 그 안에서도 얼음의 조성을 분석하는 사람, 물리적 구조를 연구하는 사람, 화학 반응을 모델링하는 사람으로 또 나뉜다. 이 전문화는 지식의 깊이를 만든다. 현미경으로 들여다보지 않으면 보이지 않는 것들이 있다. 그리고 진짜 새로운 발견은 그 깊은 곳에 있다.

하지만 깊이만 보다 보면 이런 순간이 찾아온다. 스펙트럼 데이터의 세부 수치에 며칠째 파묻혀 있다가 문득 이런 질문이 든다. 이것이 결국 무엇을 위한 것인가? 왜 이 얼음의 조성이 중요한가? 이 질문에 답하지 못하면 연구가 방향을 잃는다. 세부는 언제나 더 큰 맥락 안에서만 의미를 갖는다. 그 맥락을 보려면 현미경에서 눈을 떼고 아주 깊은 세상에서 나와야 한다. 

넓게만 보면 놓치는 것이 있다

과학의 역사에서 큰 도약을 가능하게 한 것은 종종 서로 다른 분야의 연결이었다. DNA 구조의 발견은 생물학, 화학, X선 결정학이 만나는 지점에서 이루어졌다. 중력파 검출은 물리학, 천문학, 레이저 기술, 정밀 공학이 함께했기에 가능했다. 이런 연결은 자기 분야 너머를 볼 줄 아는 사람 없이는 이루어지지 않는다. 큰 그림은 넓은 시야에서 나오기 때문이다. 

하지만 넓게만 보다 보면 반대의 문제가 생긴다. 연결은 그럴듯해 보이지만, 각 분야의 세부를 모르면 그 연결이 진짜인지 허구인지 알 수 없다. 행성 형성이라는 큰 그림을 그리다가 개별 분자의 결합 에너지로 돌아오지 않으면 이야기는 공허해진다. 망원경으로 멀리만 보면 발밑이 보이지 않는다.

배율을 바꾸는 것이 기술이다

결국 둘 중 하나를 선택하는 것은 답이 아닐 것이다. 좋은 연구자들을 보면 이 둘 사이를 의도적으로 "쉽게" 오가는데, 세부 데이터에 집중하다가 일정 시점에 멈추고 큰 그림으로 올라간다. 이 결과가 전체 맥락에서 무엇을 의미하는가를 파악하고 다시 세부로 내려온다. 이 전환이 반복되면서 연구가 깊어지고 넓어진다.

이것은 연구실 밖에서도 마찬가지이다. 어떤 사람은 대화할 때 항상 큰 그림만 이야기하고, 어떤 사람은 항상 세부 사항에 매달린다. 둘 다 절반만 보고 있는 것이다. 지금 내가 어떤 스케일에서 생각하고 있는지를 의식하는 것, 그리고 필요할 때 배율을 바꿀 수 있는 것. 깊이 볼 줄 알면서도 멀리 볼 줄 알고, 멀리 보다가도 다시 깊이 들어갈 줄 아는 것. 그것이 좋은 과학자의 기술이고, 어쩌면 좋은 사고자의 기술이기도 하다.