이븐 알하이삼 실험적 귀납론, 실험으로 확인한다

실험적 귀납론(al-manhaj al-tajribi)은 권위자의 말이라도 그대로 믿지 않고, 직접 실험하고 관찰한 결과를 수학으로 따져 본 뒤에야 결론으로 받아들이는 연구 방법이에요. 옛 대가의 책이 아니라 실제로 해 본 증거가 판단의 기준이 되지요.

실험적 귀납론이 무슨 뜻일까

친구가 "이 골목이 지름길이야"라고 알려 주면, 여러분은 그냥 믿나요, 아니면 두 길을 다 걸어 시간을 재 보나요?
직접 해 보고 확인하는 그 태도가 바로 실험적 귀납론의 핵심이에요.

이븐 알하이삼(965년경부터 1040년경까지 살았어요)은 이라크 바스라 출신의 수학자이자 광학 연구자예요.
그가 세운 연구 방법을 아랍어로 알만하즈 알타즈리비(al-manhaj al-tajribi)라고 불러요.

'타즈리비'는 '실험으로 해 본'이라는 뜻이고, '귀납'은 하나하나 관찰한 사실을 모아 공통된 규칙을 끌어내는 걸 말해요.
즉 유명한 사람이 그렇게 말했다고 무조건 맞는 게 아니라, 실제로 실험하고 관찰해서 규칙이 나오는지 확인한 다음에야 믿는 방법이지요.

왜 이런 방법이 필요했을까

당시 학자들은 대체로 옛 그리스 대가들의 책을 정답처럼 여겼어요.
그런데 알하이삼은 존경받던 천문학자 프톨레마이오스의 책조차 그냥 넘기지 않았어요.
《프톨레마이오스에 대한 의문》(1025년에서 1028년 사이에 나왔어요)이라는 책에서 그는 프톨레마이오스의 행성 모형을 콕 집어 따졌어요.
모형 속 '등거리점(equant)'이라는 장치가, 별은 일정한 속도로 원을 그리며 돈다는 물리적 조건을 지키지 못한다고 봤거든요.

재미있는 건 그가 프톨레마이오스를 통째로 버리려던 게 아니라는 점이에요.
그는 '참된 배치(true configuration)', 그러니까 실제 하늘과 아귀가 맞는 올바른 그림을 찾아 옛 이론을 고쳐 쓰려 했어요.
무조건 반대가 아니라, 맞는지 따져서 틀린 데만 바로잡는 태도지요.

실제로 어떻게 썼을까

그는 이 방법을 빛 연구에 특히 잘 썼어요.
1011년에서 1021년 사이에 쓴 일곱 권짜리 《광학의 서》(Kitab al-Manazir)가 그 결실이에요.
예를 들어 빛이 물이나 유리를 지날 때 꺾이는 모습을 보고, 빛은 '더 쉽고 빠른(easier and quicker)' 길을 따라간다고 정리했어요.
이 생각은 훗날 1662년 페르마가 세운 원리의 앞선 형태로 평가받아요.

또 거울에 빛이 부딪혀 튕기는 반사에서는, 들어오는 빛과 나가는 빛과 수직선이 한 평면 위에 있다는 반사의 법칙을 처음으로 온전하게 적어 냈고요.

방법의 차이를 표로 보면 이래요.

오늘 우리에게 무엇을 남겼을까

이렇게 관찰하고, 실험하고, 수학으로 확인하고, 틀리면 고치는 흐름은 오늘날 우리가 '과학적 방법'이라 부르는 절차와 많이 닮았어요.
그래서 그를 '세계 최초의 진짜 과학자'라 부르는 사람도 있어요.
다만 이 표현은 학자들 사이에서 이견도 있어요.

투머라는 학자는 1964년에 그런 평가에 회의적인 입장을 밝혔거든요.
그러니 멋진 별명 정도로만 기억하는 게 좋아요.
별명보다 중요한 건, 그가 남긴 200권 안팎의 저작(지금은 55권쯤 전해져요) 곳곳에 실험으로 확인하는 태도가 배어 있다는 점이에요.

정리

실험적 귀납론은 한마디로 "믿기 전에 해 보고 확인하자"예요.
알하이삼은 옛 대가의 책을 존중하되 그대로 삼키지 않고, 관찰과 실험으로 증거를 모은 다음 수학으로 계산해 맞는지 따졌어요.
프톨레마이오스의 등거리점을 지적한 것도, 빛의 굴절과 반사를 규칙으로 정리한 것도 모두 이 태도에서 나왔지요.

오늘 우리가 배우는 과학의 밑그림에는 그의 방법이 깔려 있어요.
이 한 가지만 기억하면 충분해요.