양자역학은 상대성 이론과 함께 현대 물리학의 한 축을 이루고 있다. 물론 일반인의 상식으로는 이해하기 쉽지 않다. 그런데, 양자역학하면 많은 사람이 떠올리는 것은 ‘슈뢰딩거의 고양이’다. 상자 안에 방사성 물질이 담긴 유리관과 고양이, 가이거 계수기와 망치가 연결된 장치가 있다. 계수기가 방사선을 감지하면 망치가 병을 깨뜨려 방사능이 유출된다. 그런데, 이 상자를 열기 전까지는 고양이가 살아있는지, 죽어있는지 알 수 없기 때문에 살아있는 상태와 죽어있는 상태가 공존한다는 것이다. 슈뢰딩거가 양자 중첩 상태를 비판하기 위해 만든 사고실험이지만 이는 양자역학을 가장 잘 설명하는 예가 됐다.

갈릴레오의 지동설과 아인슈타인의 상대성 이론처럼 과학의 진보에는 늘 과학자들의 자유로운 사고 실험이 있었다. 빛의 속도로 움직이는 열차, 진공 속의 포탄 등 사고 실험은 상상력과 창의력을 바탕으로 한다. 이런 차원에서 교양 과학 계간지 ‘한국 스켑틱’ 가을호(39호)는 ‘상상이 세상을 바꾸다’라는 커버스토리를 싣고, 과학자들의 상상력이 어떻게 세상을 바꿔왔는지를 보여주면서 인공지능(AI) 시대에 인간 지능의 핵심은 ‘창의성’임을 강조했다.

국내 대표적인 과학기술학자인 홍성욱 서울대 과학학과 교수는 ‘SF는 사고실험이다’라는 글에서 “과거 공상과학이라고 불렸던 SF는 읽고 보는 이들에게 과학에서 사고 실험과 비슷한 과정을 경험하게 한다”면서 최근 SF 붐에 대해 긍정적 평가를 했다.

SF의 역할은 새로운 가능성과 위험이 가득한 낯선 세상을 상상하게 하고, 그 속에서 어떤 선택을 할 수 있을지 생각하게 하는 데 있다. 이는 과학에서 실제 실험 대신 가상적 상황을 상상해서 실험을 수행하는 사고실험 과정과 같다고 홍 교수는 지적한다.

사고실험은 반사실적 요소를 통해 상상의 범위를 넓히고, 세상이 다를 수 있다는 결론을 끌어내는 속성을 가지고 있어 과학뿐만 아니라 철학적 논증과 문학에서도 활용된다. 홍 교수는 그 사례로 19세기 작가 조지 엘리엇의 ‘미들마치’와 조너선 스위프트의 ‘걸리버 여행기’를 들고 있다. 미들마치는 ‘이혼이 허락되지 않는 사회에서 여성의 삶이란 무엇인가’라는 사고실험으로, 걸리버 여행기 중 죽지 않는 스트럴드브러그가 등장하는 장면은 늙은 몸과 마음을 갖고 끝없이 사는 것이 진정한 행복인가라는 생각을 하게 만든다는 것이다.

그렇지만 사고실험을 장르 그 자체로 하는 것은 SF다. SF의 시작이라 불리는 메리 셜리의 ‘프랑켄슈타인’은 물론 리들리 스콧 감독이 만든 ‘블레이드 러너’의 원작인 필립 K. 딕의 SF ‘안드로이드는 전기양의 꿈을 꾸는가’, 워쇼스키 형제의 SF 영화 ‘매트릭스’, 앤드루 니콜 감독의 ‘가타카’를 비롯해, 올 상반기에 인기를 끈 류츠신의 ‘삼체’ 시리즈는 기술의 발달로 인해 인류가 맞닥뜨린 수많은 문제를 생각게 만든다.

홍 교수는 “더 많은 사람이 사고실험에 참여하고 그 과정과 결과가 새로운 기술의 위험과 불확실성을 관리하는 참여적 거버넌스에 반영된다면, SF는 미래를 예언하는 것을 넘어 더 안전하고 인간적인 방향으로 미래를 만들어 나갈 것”이라고 강조했다.