모델은 사실이 아니다. : 기독교-과학 [한국창조과학회 자료실]

미디어위원회

기독교-과학

2024-08-16

모델은 사실이 아니다.

(Models Are Not Facts)

David F. Coppedge

과학자들은 컴퓨터 모델에 의존하지만, 그것들 중 일부는 현실에 대한 가짜 환상을 만들어내고 있다.

컴퓨터 모델은 과학의 여러 분야에서 유용한 도구이다. 천문학자들은 모델을 통해 별과 행성 내부의 특성을 추정하고, 기상학자들은 허리케인의 경로를 예측하며, 지구물리학자들은 해류의 변화에 따른 영향을 예측한다.

그러나 모델은 현실과 같지 않으며, 단지 현실을 시뮬레이션하는 것일 뿐이다. 과거 기후와 미래 기후와 같은 많은 현상들의 복잡성은 시뮬레이션에 도전한다. 컴퓨터 모델의 신뢰성은 모델에 입력되는 경험적 데이터의 정확성과 완전성, 사용되는 방정식의 적용 가능성, 관측 데이터와 일치되는지에 대한 추적 기록에 달려 있다.

과학자들은 점점 더 비과학자들에 의해 만들어진 소프트웨어에 의존하고 있다. 이러한 프로그램들은 처리 능력을 절약하기 위해, 종종 단순화된 가정을 한다. 과학자들은 어떻게 모든 요인들이 고려되었다고, 그리고 균형 잡혔다고 확신할 수 있을까? 어떤 알려지지 않은 요인들은 없을까? 어떤 "알 수 없는 미지수"의 것들이 결론의 오류를 증가시킬 수 있지 않을까? 프로그래머들이 사용하고 있는 가정들을 알지 못하고, 기성품 컴퓨터 모델을 사용하는 것은 위험하다.

컴퓨터 모델은 발견적 도구로서 유용할 수 있지만, 그것이 관측을 대체할 수는 없다. 관측은 아마도 지식의 다른 형태들로부터 그것을 분리해내는 과학의 한 축이다 : 어떤 현상을 관측하고, 그 현상을 설명하기 위한 가설을 세우고, 측정하여 그 가설을 시험하는 것이다. 모델은 사물이 어떻게 작동하는지에 대한 다른 누군가의 이해에 기대고 있는 것으로, 고전적인 베이컨식 방법(Baconian method)으로부터 한 걸음 떨어져 있다.

과학철학의 분야는 존재론(ontology, 실체의 본질)과 인식론(epistemology, 우리가 실체를 어떻게 아는가)에 대한 복잡한 논쟁의 역사를 갖고 있다. 철학자들은 무엇이 증거, 설명, 정당성을 이루는지에 대해 오랫동안 많은 깊은 논의들을 해왔다. 그들은 베이컨식 경험주의(empiricism, 실험과학) 대 데카르트식 합리주의(rationalism, 논리적 추론)를 논의해왔다. 일반적 과학자들은 과학적 진실의 본질에 대한 이러한 중요한 논의를 거의 접해보지 못한 상태에서, 고등학교에서 박사과정으로 가는 길을 자주 걸어간다. 종종 그들은 교수, 조언자, 동료들로부터 "과학을 어떻게 하는지"를 배운다. 그들은 어떤 소프트웨어를 사용하고, 어떤 입력을 해주어야 하는지를 배우며, 결과의 신뢰성에 대해서는 전혀 걱정하지 않으며, 화면으로 출력된 것이 실제를 나타낸다고 결론짓는다.

태풍의 경로와 같은 관측치와 비교할 수 있는 모델의 경우, 모델에 대한 신뢰는 정당화될 수 있다. 그러나 관측할 수 없는 먼 과거나 미래를 설명하는 모델은 어떨까? 원칙적으로 직접 관측할 수 없는 현상을 다루는 모델은 어떨까? 컴퓨터 모델에 의존한 과학적 발견에 대한 최근의 뉴스들을 살펴보면서, 이러한 질문들에 대해 생각해 보자.

과학자들은 공룡이 실제로 얼마나 클 수 있었는지를 평가하고 있다(2024. 7. 24. Queen Mary University of London). 컴퓨터 모델을 사용하여 과학자들은 공룡 "티라노사우루스 렉스(Tyrannosaurus rex)의 최대 크기가 현재 값보다 70% 더 컸을 것으로 추정된다"고 결론 내렸다. 어떤 과학자도 살아있는 공룡을 목격한 적이 없음에도 불구하고, 예술가들은 알려진 가장 큰 화석보다 70% 더 큰 공룡을 그리기 위해 나섰다. 알려지지 않은 것과 가정(assumptions)들에 주목하라 :

말론과 혼(Mallon and Hone)은 티라노사우루스 렉스의 개체군을 컴퓨터를 사용하여 모델링 했다. 그들은 개체군의 크기, 성장 속도, 수명, 화석기록의 보존 편향 등과 같은 변수들을 고려했다. 살아있는 악어를 기반으로 티라노사우루스 렉스에서 아직 잘 알려지지 않은 성체의 크기 변화가 성차(sex differences)가 있는 모델과 없는 모델로 만들어졌다. 티라노사우루스 렉스는 잘 연구된 공룡이고, 이러한 정보의 많은 부분이 알려져 있거나 잘 추정되고 있기 때문에 모델로 선택되었다...

그 값들은 모델에 근거한 추정치들이지만, 현대 생물 종에서 자이언트의 발견 패턴은 우리가 아직 발견하지 못한 더 큰 공룡들이 있었을 것임을 말해준다.

달의 이상한 소용돌이들은 어디에서 비롯된 것일까? 과학자들은 이를 알아내기 위해 노력하고 있다(2024. 7. 24, Space.com). 키스 쿠퍼(Keith Cooper)는 태양계 천체 중에서 가장 가까운 이웃인 달의 특이한 형성을 설명하려는 시도들을 쓰고 있었다. 그의 보고서는 경쟁하는 가설들에 기초한 모델들이 어떻게 좋은 설명이 되지 못하는지를 보여주고 있었다. 달의 기원에 대한 네 개의 가설들을 조사한 후, 그는 "새로운 결과는 이러한 설명들 중 어떤 것보다 다중 모델을 지지하는 것처럼 보인다"고 말한다.

수성은 16km 두께의 다이아몬드 층을 갖고 있음을 나사 우주선이 발견했다.(2024. 7. 24, Space.com). 분명히 아무도 수성의 외핵까지 구멍을 뚫지 않았다. 과학자들은 컴퓨터를 사용하여, 수성의 관측 가능한 사진을 기반으로, 표면 아래에 있는 "관측되지 않은 사실"에 대한 모델링을 하였다. 과학자들은 행성의 중심부 주위에 16km 두께의 다이아몬드 층이 형성되었을 것이라고 말한다. 그러나 이 모델은 수성의 열이력(thermal history)과 의심스러운 수십억 년의 화산활동에 대한 가정에 기초한 것이다. 클릭을 유도하는 낚시성 헤드라인은 어느 정도까지가 과학적 사실이고, 어디까지가 공상적 사실인지 구별하기 어렵다.

초기 인류는 180만 년 전에 코끼리의 친척들을 사냥하기 시작했다.(2024. 7. 24. New Scientist). 마이클 페이지(Michael Le Page) 기자는 인류 조상들이 100만 년 전에 수십 종의 장비목(proboscideans, 코끼리 비슷한 포유류)들을 죽였다고 주장하는 유럽 진화론자들의 컴퓨터 모델링에 대해 어떠한 의문도 제기하지 않고 있었다. 결함이 있는 새로운 컴퓨터 모델이 결함이 있는 오래된 컴퓨터 모델을 대체하고 있었다.

"이러한 종류의 이전 모델은 기후와 같은 한 가지 요인의 효과에만 국한되어 있었지만, 인공지능(AI)를 활용함으로써, 연구팀의 모델은 수많은 요인들의 상대적 기여도를 추정할 수 있었다. 우리는 모든 것을 하나의 분석으로 결합했다"고 하피(Haffe)는 말했다

하지만 100만 년 전에 그들은 거기 없었고, 기자도 없었다.

남쪽 대양은 이전에 생각했던 것보다 이산화탄소를 더 많이 흡수한다.(2024. 7. 24. University of East Anglia). 이 이야기는 아마도 잘못된 가정들에 의존했던 이전 모델들과 같은 번복됨(upsets)의 문제를 보여주고 있었다. 이 대학의 연구자들은 "현행 모델과 부유물 데이터는 작고 강렬한 이산화탄소 흡수 사건을 설명하지 못한다"고 결정했다. 그들은 입력을 수정한 컴퓨터 모델을 사용했고, 바다가 이전에 생각했던 것보다 더 많은 이산화탄소를 흡수한다고 결론 내렸다. 그렇다면 그들의 모델은 이제 바꿀 수 없는 표준이 된 것인가? 그들은 그러한 사건의 직접적 측정은 어렵다는 것을 인정하고 있었다. 미래에 모델을 수정할 수 있는 다른 알려지지 않은 요인이 발견되면 어떻게 되는 것인가? 기후 모델은 모두가 알고 있듯이 정부 정책과 대중문화에 큰 파급 효과를 갖고 있다.

나무들은 기후적 놀라움을 드러낸다 – 나무껍질은 대기 중의 메탄을 제거한다.(2024. 7. 24, University of Birmingham). 이것은 어떻게 관측이 모델을 훼손할 수 있는지를 보여주는 한 사례이다. 국제회의에서 엄격한 조치를 요구하는 이상기후 공포의 대부분은 모델에서 비롯된다. 버밍엄 대학의 연구자들은 입력에 사용되지 않았던 또 다른 "알 수 없는" 것을 발견했다 : "나무껍질 안에 숨어 있는 미생물들은 강력한 온실가스인 메탄을 대기로부터 흡수할 수 있다." 이것은 모델이 아니라, 측정을 통해 발견되었다. "토양은 메탄을 위한 유일한 지상의 흡수계로 여겨져 왔지만, 연구자들은 이제 나무들도 그만큼 중요할 수 있고, 어쩌면 더 중요할 수도 있다는 것을 보여주었다."

기후 과학에 관한 우리의 정기 보고서는 주요 기후 모델에서 고려되지 않았던, 다른 많은 요소들을 보여주었다(예: 2020. 9. 22). 그럼에도 불구하고, 정치적 의도가 내재되어 있는 기후 공포는 계속되고 있다.

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이 글의 목적은 모델의 가치를 폄하하려는 것이 아니다. 많은 맥락에서, 모델들은 매우 유용하다. 제임스 클러크 맥스웰(James Clerk Maxwell)은 토성 고리들의 모델을 만들어 고리들이 따로따로 궤도를 도는 입자들로 만들어졌다는 것을 추론했고, 이것은 그가 죽은 지 한참 후에, 우주 시대에 들어와 맞는 것으로 증명되었다. 켈빈 경(Lord Kelvin)은 그의 학생들에게 모델로 그들의 가설을 나타내도록 가르쳤다. 모델은 증거들에 의해 확증될 수 있을 때, 좋은 것이다. 그러나 잘못 사용될 때, 그것은 실제를 왜곡시킬 수 있고, 한 관념(ideology)을 뒷받침하도록 이용되는 공상이 될 수 있다. 과학자들은 모델을 제자리에 유지할 필요가 있다. 모델들은 관측 증거에 의해 확증되기 전까지, 과학적 사실이 아니다.

진화론은 모델을 오용하는 극단적인 사례이다. 진화론자들은 자연선택에 의해 발생하는 대진화(macroevolution)를 직접 관찰할 수 없고, 수억 수천만 년의 시간을 경험할 수 없기 때문에, 육상 포유류가 어떻게 다시 바다로 돌아가 고래가 되었는지, 유인원이 어떻게 인간이 되었는지를 "시각화"하기 위해서, 자연선택과 오랜 시간을 가정한 모델을 만든다. 그것은 과학이 아니다. 그것은 과학을 가장한, 정교한 이야기 지어내기이다. 그들의 컴퓨터 화면은 가상의 시나리오를 실제 사건인 것처럼 묘사한다. 직장과 돈이 필요한 각본가와 애니메이션 제작자들은 그러한 공상적 상상을 "리얼리티" 쇼로 변형시키고 행복해한다. 대중들은 쥐라기 공원을 본 후 공룡을 이해한다고 생각하며, 그러한 공상들을 사실로 생각한다.

예를 들어, 2024년 5월 Science 지에 실린 "진화능력(Evolvability)은 선택의 변동하에 대진화를 예측한다"는 논문을 읽어보라. 이 방법들을 살펴보면, 결론은 컴퓨터 모델링을 기반으로 한다는 것을 알 수 있다. 하지만 이들은 대진화나 선택의 변동을 관찰하지 못했고, 단지 그것을 가정했을 뿐이다. 화석들의 추정 연대와 생물들의 진화계통수는 대진화와 장구한 시간을 가정하고 있기 때문에, 그들의 모델은 신뢰성이 떨어지는 것이다.

*참조 : 만연해있는 과학 사기가 계속 증가하고 있다.

https://creation.kr/Science/?idx=19189945&bmode=view

과학은 신비주의로 회귀하고 있는가?

https://creation.kr/HistoryofEvolution/?idx=14938853&bmode=view

증거를 따르라! : 과학자들은 어떤 상황에서도 진실을 말해야만 한다.

https://creation.kr/Education/?idx=1293517&bmode=view

과학과 과학주의는 서로 다른 것이다.

https://creation.kr/Science/?idx=10454917&bmode=view

과학은 진화론의 보증서인가?

https://creation.kr/Science/?idx=7565145&bmode=view

과학계의 권위주의가 진화론의 객관적 평가를 막고 있다.

https://creation.kr/HistoryofEvolution/?idx=14929080&bmode=view