[ Peter Achinstein (1994), “Explanation v. Prediction: Which Carries More Weight?”, PSA 1994, vol. 2, pp. 156-64. ]
1. 증거에 대한 역사적 논제
(The Historical Thesis of Evidence)
2. 선택 절차 (Selection Procedures)
3. 예측 대 설명 (Predictions v. Explanations)
4. 돌아온 브러쉬 (Brush Redux)
5. 톰슨 대 헤르츠 (Thomson v. Hertz)
1. 증거에 대한 역사적 논제
(The Historical Thesis of Evidence)
■ [p. 156]
- 표준 견해: 오래된 현상을 설명하는 것보다는 새로운 현상을 예측하는 것이 어떠한 이론에 대한 더 강력한 증거를 제공함.
• 예) 19세기의 윌리엄 휴웰, 20세기의 칼 포퍼
- 브러쉬(Stephen Brush)의 역사적 접근: 과학자들은 새로운 예측보다는 알려진 현상을 설명하는 것을 훨씬 더 강력한 증거를 구성하는 것으로 여김.
• 예) 일반 상대성이론, 원소들의 주기율
■ [p. 156]
- 예측주의자와 설명주의자는 모두 증거에 관한 역사적 논제에 개입함.
- 역사적 논제: 어떤 주장 e가 가설 h에 대한 증거인지 아닌지, 또는 얼마나 강한 증거인지는 e, h, 또는 e와 h의 관계에 대한 역사적 사실에 의존한다.
• e가 h에 대한 증거로 간주되느냐 여부는, e가 h가 형식화되기 전에 알려지느냐 형식화된 후에 e가 알려지느냐 여부에 의존함.
- 단순한 예측주의자의 견해
• 견해(1): h가 처음 제안되었을 때 e가 알려지지 않은 경우에만 e가 h를 지지함.
• 견해(2): h가 처음 제안되었을 때 e를 설명하기 위해 h가 고안되지 않은 경우에만 e는 h에 대한 증거임.
• 견해(3): e가 “선행” 이론으로 설명될 수 없을 때만, e는 이론 T에 대한 증거임.
■ 논문의 목적 [p. 157]
- 애친슈타인은, 역사적 논제가 문제가 되는 증거의 유형에 의존하므로 어떨 때는 참이고 어떨 때는 거짓이라고는 입장을 제안함.
- 브러쉬와 예측주의자의 논쟁에서 함축된 것이 무엇인지 살펴볼 것임.
■ [p. 157]
- 로라 스나이더(Laura Snyder)의 “Is Evidence Historical?”
• 카르납의 입증에 대한 선험 이론, 헴펠의 만족 이론, 글리모어의 구두띠 설명, 가설-연역적 설명은 역사적 논제와 양립 불가능함.
• 이들 이론은 e가 h에 대한 증거이거나 e가 h를 입증하는지 여부는 e, h, 그리고 e와 h의 관계에 대한 객관적 사실에 관한 것이라고 봄.
• h가 제안되기 전에 e가 알려지든 h가 제안된 후에 e가 알려지든 영향을 주지 않음.
• 이러한 입장의 지지자들은 증거에 대한 예측주의와 설명주의를 모두 거부해야 함.
- 이러한 입장에 따르면, 우리는 두 가지 극단적인 입장을 가지게 됨.
• 역사적 논제: 증거는 항상 역사적.
• 표준 견해: 증거는 결코 역사적이지 않음.
2. 선택 절차 (Selection Procedures)
157
- 조사자가 어떤 약 D가 증상 S를 완화시키는 효력을 시험하기로 했다고 가정.
• h: 약 D는 증상 S를 대략 95%의 경우에서 완화시킨다.
- 조사자는 S를 겪는 어떤 사람에게 D를 투여하고 S를 겪는 다른 사람에게 위약을 투여하여 D를 시험할 수 있다.
- 어떻게 진행할지 결정할 때, 조사자는 “선택 절차”(selection procedure)를 적용함.
애친슈타인이 든 예 [pp. 157-158]
- 예를 들어, h를 시험하기 위한 많은 가능한 선택 절차 (SP) 중에 하나가 있다.
• SP 1: 다양한 정도로 S에 걸린 사람들 중에서 나이, 성, 인종, 지역이 다른 2천 명을 표본으로 선택함. 그들을 임의의 두 집단으로 나누어 한 집단에는 약 D를 주고 다른 집단에는 위약을 줌. 어떤 집단에서 얼마나 증상이 낫는지 결정.
- 특정한 조사자가 이 선택 절차를 사용하고 다음과 같은 결과를 얻었다고 가정.
• e: 증상 S에 겪고 약 D를 투여 받은 1천 명의 집단에서, 950명은 S에서 회복됨. S에 걸린 통제 집단 1천 명은 D를 받지 않고 위약을 받았으나 아무도 낫지 않음.
- 보고 e가 가설 h를 지지하는지, 또는 어느 정도로 지지하는지는, e를 획득할 때 사실상 사용된 선택 절차가 무엇인지에 크게 의존함. SP1 대신 다른 선택 절차를 적용했다고 가정.
• SP2: 증상 S를 매우 가볍게 겪는 5세 여아 2천 명을 표본으로 선택함. SP1처럼 진행.
- SP2를 따라 결과 e를 얻었다면, e는 참이라도 하더라도 h에 대한 좋은 증거가 되지 않을 것이며, 특히 SP1를 따라 획득한 증거만큼 강력하지 않을 것.
• 이유: SP1이, SP2와 반대로, 두 요소(환자의 나이와 증상의 정도)에 관하여 다양한 표본을 제공했기 때문.
- e에 기술된 것으로 결과를 얻었다면, 그 결과가 가설 h를 입증하는지 또는 어느 정도로 입증하는지는 e를 얻을 때 실제로 사용된 선택 절차가 무엇인지에 강하게 의존함.
- 이는 e가 어떻게 획득되었는지 대한 역사적 사실에 의존함.
• SP1에 따라 e를 얻는다면, e는 h에 대한 매우 강한 증거.
• SP2에 따라 e를 얻는다면, e는 h에 대해 매우 약한 증거.
- e와 h를 살펴보는 것만으로는, 그리고 심지어 e이라고 주장하는 것만으로는, e가 h를 얼마나 지지하는지 결정할 수 없음.
• 우리는 “역사”에 호소해야 할 필요가 있음.
- 세 번째 선택 절차.
• SP3: 다양한 정도로 S를 겪는 2천명을 표본으로 선택한다. 이를 임의로 두 집단으로 나눈다. 한 집단에는 약 D와 D′를 주고(D′는 95%의 사례에서 증상 S를 완화하고 D와 함께 복용할 경우 D의 약효를 막는다), 다른 집단에는 위약을 준다.
- 이 경우 e는 h를 조금도 지지하지 않는다.
• e가 h를 지지하는지는 단순히 e, h 또는 e와 h의 “논리적” 관계를 시험함으로써 주장될 수 없음.
• 우리는 e에 대한 역사적 사실, 즉 SP3으로 획득한 정보를 알아야 할 필요가 있음.
158-159
- 우리는 이 예들에서 모든 경우들로 일반화할 수 있는가? e가 h의 증거인지가 e를 어떻게 획득하는가에 대한 역사적 사실에 의존하는가? 그렇지 않다.
- e가 다음과 같은 보고이고 참이라고 하자.
• e = 지난주에 복권 1천 장이 팔렸고, 그 중 존이 999장을 가졌고 복권에 당첨됨. 그 복권은 무작위로 한 장이 당첨되는 공평한 복권.
• h = 존이 복권이 당첨되었다.
- e가 h를 지지하는 것과 같은 정보를 얻으려고 할 때, 다른 규칙이나 “선택 절차”는 다음과 같을 것.
• SP4: 복권 사무소에 물어보아서, 누가 복권을 얼마나 많이 샀는지 결정한다.
• SP5: 복권을 파는 사람 바로 옆에 서서 이를 결정한다.
• SP6: 지역 신문에 상담하여 이를 결정한다.
- 이 선택 절차의 결과인 보고 e가 참이라고 가정해도, 약의 사례와 달리, 이 사례에서 선택 절차는 e가 h의 증거인지를 결정하는 것과 무관함.
• e가 h에 대한 강한 증거임을 알기 위해 정보 e를 어떻게 얻어야 하는지 알 필요가 없음.
• e, h 또는 e와 h의 관계에 대한 다른 역사적 사실을 알 필요도 없음.
159
- 약의 사례에서, 증거 보고 e는 역사적.
• 특정한 시간과 공간에서 연구한 결과를 보고한 것.
- 그러나 복권의 사례에서 증거 보고 e도 역사적
- 이러한 사례들을 구분하는 것은 증거의 역사적 성격이 아니라 다른 것.
159
애친슈타인이 말하고자 하는 것
- 추정상의 증거 진술 e는 가설 h에 관하여 경험적으로 완전하다 if e가 h의 증거이거나 h를 입증하는 것이 e가 보고하는 것, h가 말하는 것, 그리고 이 둘 사이의 관계에 의존한다면
• 이는 추가적인 경험적 사실에 의존하지 않음.
• 약의 사례에서, e는 h에 관하여 경험적으로 완전하지 않음.
• 반대로, 복권의 사례에서, e는 h에 관하여 경험적으로 완전함.
- 물론 추가적인 경험적 탐구는, e가 h를 지지하는 정도로 h를 지지하지 않는 e′를 탐구할 수 있음.
• 그러나 이는 다름.
• 약의 사례에서, e에 대한 추가 정보는 e 자체가 h를 지지하는 범위를 결정하는데 필수적.
• 복권의 사례에서, 증거가 어떻게 획득되는지에 대한 정보는, 그 증거가 h를 얼마나 강하게 지지하는가와 무관함.
159
두 사례의 차이점을 보여주는 사례.
- e가 h에 관하여 경험적으로 불완전하지만, 경험적 사실이 필요로 하는 것이 역사적이지 않은 사례.
• e = 수컷 까마귀는 까맣다.
• h = 암컷 까마귀는 까맣다.
- e가 h를 지지하는 것이 e에 추가하는 경험적 사실에 의존한다고 주장할 수 있음.
• 다른 새들의 암컷과 수컷의 색이 같다면 e는 h를 더 지지할 것.
• 그러나 추가적인 사실은 “역사적”이지 않음.
정리 [p. 160]
- 사례(1): 추정상의 증거 주장 e가 가설 h에 관하여 경험적으로 불완전하며 e가 h를 지지하는지가 역사적 사실의 참을 요구하는 사례.
• 이러한 사례들은 증거에 대한 역사적 논제들을 만족시킴.
- 사례(2): 반대로, e가 h에 관하여 경험적으로 완전한 사례.
- 사례(3): 추정상의 증거 주장 e가 가설 h에 관하여 경험적으로 완전하지는 않지만 역사적 사실들에 호소하지 않고도 설정될 수 있는 사례.
• 사례(2)와 (3)은 증거에 대한 역사적 논제를 위반함.
- 그렇다면, 예측이나 설명이 더 나은 입증을 제공한다는 것은 무엇을 함축하는가?
3. 예측 대 설명 (Predictions v. Explanations)
160
휴웰이나 포퍼가 주장하듯, 새로운 사실을 예측하는 것은 오래된 사실을 설명하는 것보다 더 강한 증거를 제공하는가? 애친슈타인의 대답은 어떨 때는 예측이 가설에 대한 더 나은 증거를 제공하고 다른 때는 설명이 그러하고 또 다른 때는 둘이 같은 증거를 제공한다는 것이다.
160
역사적 논제를 위반하는 경우를 생각해보자.
h = 이 동전은 조작되지 않았고, 즉 정상 조건에서 무작위로 던지면 장기에서 대략 절반의 경우 앞면이 나온다.
e = 이 동전은 물리적으로 대칭적이고, 정상 조건에서 무작위로 1천 번 던졌을 때 500번 정도 앞면이 나온다.
우리는 h에 관하여 경험적으로 완전하게 e를 취할 수 있다. 이에 따르면, e가 h를 지지하느냐 여부는 e가 아닌 경험적 사실에 의존하지 않는다.
160
이와 반대로 증거에 대한 역사적 논제를 만족시키는 경우에 초점을 맞추어보자. 우리는 이러한 경우 설명이 입증에 더 낫다고 가정한다.
h = 약 D는 대략 95%의 경우에서 증상 S를 완화시킨다.
두 가지 증거 주장을 생각해보자. 첫 번째는 알려지지 않은 미래 사건에 대한 예측이고, 두 번째는 알려진 것에 대한 보고이다.
e₁ = 다음 임상 진찰에서 증상 S를 앓고 D를 투약한 환자 1천 명 중 대략 950명은 완화될 것이다.
e₂ = 이미 발생한, 증상 S를 앓고 D를 투약한 환자 1천 명 중 대략 950명은 증상이 완화되었다.
예측적 관점에서, e₁는 e₂보다 h에 더 강한 증거를 제공한다. 설명적 관점에서는 반대다. 그리고 e₂는 e₁과 반대로 h를 형식화하기 전에 참으로 알려지지 않으나, h는 e₂를 설명하는 의도와 함께 형식화된다. 어떠한 관점이 옳은가? 둘 다 옳지 않다.
161
- e₁의 경우에서, e₁가 h를 지지하느냐 여부는 e₁에 추가되는 경험적 사실들에 의존한다. 이때 이는 다음 임상 진찰에서 사용될 선택 절차에 의존한다.
예) 선택 절차가 증상 S를 매우 가볍게 앓는 5살 여아에게 D와 D′을 처방하는 것을 요구한다고 가정하자(이때 D′는 약 95%의 경우에서 S를 완화시키며 잠재적으로 D가 효력을 발휘하는 것을 막는다). e₁는 h에 대한 매우 약한 증거이다.
- 이와 대조적으로, e₂에서 사용되는 선택 절차는 h에 관하여 훨씬 더 낫다.
예) 이는 D′를 복용하지 않은, 다양한 정도로 그 증상을 앓는 다양한 연령의 남녀 모두를 요구한다. 그러면 e₂는 h에 대한 매우 강한 증거가 될 것이며, e₁가 지지하는 것보다 훨씬 강하게 지지할 것이다.
161
이 경우들에서, 추정적인 증거가 지지하는 강도를 가지게 하는 것은 그 증거가 설명되거나 예측되는 것과 무관하다. 이는 증거를 산출하는 데 사용되는 선택 절차와 관련이 있다. 우리는, h와 관련하여 좋은 선택 절차가 산출하는 추정상의 증거 진술을 가지며, 다른 경우 우리는 결함이 있는 선택 절차를 가진다. 이는 입증에 대한 문제이고, 추정적 증거가 설명되거나 예측되느냐 여부에 대한 것이 아니다.
4. 돌아온 브러쉬 (Brush Redux)
161
브러쉬는 일반적인 예측주의자 논제를 부정한다. 브러쉬의 생각을 확장하여 더 일반적인 설명주의자 견해를 고려하면 다음과 같은 세 논제가 나온다.
(1) 선택 절차가 h의 경쟁자에 대한 명시적인 고려를 요구하지 못한다면, 가설 h를 시험하는 것에 대한 선택 절차는 결함이 있거나 적어도 다른 것보다 열등하다.
(2) 과학자들이 h에 대한 경쟁자들이 그럴듯한지 여부를 더 오래 고려할수록, 가설이 존재할 경우 더 잘 발견될 것이다.
(3) h가 형식화되기 전에 추정상의 증거가 이미 알려져 있다면, 과학자는 새로운 예측을 하는 경우를 고려하기보다는 h에 대한 그럴듯한 경쟁자가 있는지 고려하는데 더 많은 시간을 보낸다.
161
애친슈타인은 첫째 논제와 셋째 논제에 도전하고자 한다. 애친슈타인의 첫 번째 예에서, 약의 가설에 대한 선택 절차 1은 그 가설에 대한 경쟁자를 명시적으로 요구하지 않지만 결함이 있어 보이지 않는다. 예측을 하는 경우, 선택 절차를 경쟁자를 고려하도록 요구할 수 있다.
5. 톰슨 대 헤르츠 (Thomson v. Hertz)
162
음극선관의 본성에 대한 하인리히 헤르츠와 J. J. 톰슨의 논쟁을 보자. 1883년 수행된 실험에서, 헤르츠는 음극선관이 전기장에서 구부러지지 않음을 관찰했다. 그는 이를 음극선관이 하전된 입자가 아니라는 강력한 증거라고 보았다. 1897년 톰슨은 헤르츠의 실험을 반복하여 헤르츠와 같은 결과를 얻었다. 톰슨은 기체가 음극선관을 도체로 만들며 이것이 음극선관을 구성하는 하전된 입자에서 나오는 전기장을 차폐한다고 보았다.
162
애친슈타인이 고려하고자 하는, 1883년 헤르츠의 증거적인 보고는 다음과 같다.
e = 헤르츠의 음극선관 실험에서 음극선이 전기적으로 굴절하는 것은 발견되지 않는다.
h = 음극선관은 전기적으로 하전되지 않는다.
헤르츠는 e가 h에 대한 강한 증거라고 보았다. 톰슨은, 헤르츠의 실험 설정에 결함이 있기 때문에, e는 h에 대한 강한 증거를 제공하지 않는다고 보았다.
162-163
애친슈타인은 여기에서 브러쉬가 강조한 것을 집어낼 수 있다고 본다. 헤르츠는 h에 대한 경쟁자를 고려하는데 실패했다. 그러나 헤르츠의 추정상의 증거 e는 그의 가설 h를 지지하는데, 이는 e가 형식화된 가설 h나 h로 설명되어 이미 알려진 사실에서 e를 새로 예측할 수 있는가와 무관하다.
- 헤르츠는 그의 실험이 무엇을 보여줄지 예측하지 못했고, 그의 실험 결과는 그의 가설 h가 형식화되기 전에 사실로 알려지지 않았다. 일단 그가 그의 실험결과를 얻는다면 그는 그 실험결과가 그의 시험을 지지한다고 주장한다.
- 물론
(2019.10.08)
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