[ Sandra D. Mitchell (2003), Biological Complexity and Integrative Pluralism (Cambridge University Press), pp. 115-178. ]
5.1 Pragmatic Laws
5.1.1. Introduction
5.1.2. The Normative Strategy
5.1.3. The Paradigmatic Strategy
5.1.4. The Pragmatic Strategy
5.2 Dimensions of Scientific Law
5.2.1. Introduction
5.2.2. Normative and Pragmatic Strategies
5.2.3. Traditional Normative Approaches
5.2.4. Biological Laws and the Continuum of Contingency
5.2.5. The Pragmatic Strategy
5.3 Contingent Generalizations: Lessons from Biology
5.3.1. Introduction
5.3.2. Types of Contingency
5.3.3. Multilevel, Multicomponent Systems: The Case of Division of Labor
5.3.4. Conclusion
5.4 Ceteris Paribus: An Inadequate Representation for Biological Contingency
5.4.1. Introduction
5.4.2. Complexity
5.4.3. Contingency
5.4.4. Complexity and Contingency
5.4.5. The Philosophical Consequences
115
- 이 책의 주장은 자연은 복잡하고 자연에 관한 우리의 표상도 그러해야 한다는 것.
- 표상의 복잡성에 대응하는 이러한 특징은 다원주의이고, 이는 과학적 구조들의 통일(unity)에 반대되는 것.
• 예) 모든 비슷한 표현형들이 동일한 설명을 가지지 않을 것임.
• 서로 다른 층위에서의 선택이 같은 결과를 산출할 것.
• 선택 이론은 단일한 단위나 층위로 환원될 수 없음.
- 복잡한 행위 같은 생물학적 특질에는 다중적인 인과적 구성요소들이 동시에 작동함.
• 그러한 체계들의 구조나 행태를 설명하는 단순한 선형 모형을 기대할 수 없음.
- 다원주의는 미성숙 과학의 당혹스러움이 아니라 복잡성의 관한 과학의 표지
115-116
- 생물학적 법칙의 부재 → 환원론적 통일론자의 기대와 생물학자의 실행의 불일치
• 보편적이고 예외 없는 법칙들은 성공적인 과학의 표지로 여겨짐.
• 생물학에 그러한 법칙이 없는 것은 심각한 문제.
• 그런데 법칙에 관한 이러한 표준적 설명이 옳은 것인가?
- 미셸은 법칙과 관한 실용적 해석이, 복잡한 생물 현상들로부터 얻은 지식들을 법칙적・설명적・예측적으로 만들 것이라고 함.
5.1 Pragmatic Laws
5.1.1. Introduction
116
- 비티는 진화적 우연성 논제(evolutionary contingency thesis)을 주장함.(Beatty 1995)
• 법칙은 우연적 참 이상의 것을 가정하므로 진정한 생물학적 ‘법칙’은 없다는 것.
• 브랜든과 소버도 생물학의 일반화가 우연적인 한, 법칙이 될 수 없다고 함.
- 미셸은 이들 주장에 논리적 오류가 없지만 의문시되는 규범적 접근에 의해 제약받는다고 함.
• 제약들을 설명한 후, 대안적 전략으로 법칙에 대한 실용주의적 접근을 제시할 것임.
• 이러한 대안이 과학적 실행의 두 가지 중요한 특징을 특징짓는, 더 적절한 표상적 틀을 어떻게 제공하는지 보여줄 것.
• 특징(1): 경험 과학 내에서 일반화 유형의 변동성(variability)
• 특징(2): 생물학적 일반화의 우연적 특징의 본성과 정도
- 이 절은 전반적인 논의 자체를 다루지만 우리가 법칙이라고 부르는 것이 과학의 실용적 목적을 만족하는 추론들에서 어떤 기능을 하는지는 다루지 않음.
116-117
- 생물학에 법칙이 있는지 여부를 어떻게 결정하는가?
• 규범적 접근, 패러다임적 접근, 실용적 접근.
- 규범적 접근
• 각 후보들이 법칙의 규범 또는 정의의 특정한 조건들을 만족하는지를 살펴볼 것.
- 패러다임적 접근법
• 과학 법칙들의 범례들로부터 시작해서 이들을 생물학의 일반화와 비교함.
• 일치가 발견된다면, 생물학에 법칙이 있는 것으로 간주됨.
- 실용적 접근법
• 과학에서 법칙들의 ‘역할’에 초점을 맞추며, 생물학의 일반화가 그러한 역할을 하는지, 역할을 한다면 어느 정도까지 하는지를 탐구함.
5.1.2. The Normative Strategy
117-118
- 비티, 브랜든, 소버는 생물학적 법칙들의 존재를 물을 때 논리 경험주의의 유산을 인정함.
• 논리 경험주의는 법칙을 1차 술어 논리의 보편적 일반화로 구문론적으로 특징지음.
- 논리적 필연성은 전부 아니면 전무인 것
• 어떤 진술의 참은 필연적으로 진술들의 집합으로부터 따라나오거나 그 집합의 형식 때문에 예외 없이 모든 시간에 따라나오거나, 또는 그렇지 않다는 것.
- 논리적 필연성이 아닌 진술의 참은 우연적
• 법칙적 진술로 표상되는 모든 자연적인 필연적 관계는 논리적 의미에서 우연적
• 그래서 자연적인 필연성과 단순한 우연적 일반화의 구분은 우연성 그 자체가 있느냐 없느냐에서 단순히 도출될 수 없음.
- (논리적 필연성/우연성, 자연적 필연성/우연성) 구분의 이분법적 성격은 무시되어야 함.
• 법칙적인 것과 우연적인 것을 나누는 것은 우연성의 본성(nature)과 정도(degree)
118
- 규범적 접근의 한계를 비티와 소버의 불일치에서 볼 수 있음.
- 소버와 비티의 공통점: 생물학적 일반화가 우연적이라면 법칙이 되는 데 실패한다는 것
- 그러나 소버는 다음을 제안함.
• (1) 선험적이고 비-우연적인 생물학적 법칙이 있음.
• (2) 진화적 우연성에 대한 비티의 설명은 모든 우연적인 생물학적 법칙에 내재될 수 있는 비-우연적 법칙이 있어야만함을 함축함.
- 소버의 논변은 모든 과학 법칙들의 선행되는 암묵적인 세테리스 파리부스를 정교화한 것에 의존함.
• 법칙이 기술하는 필연적 관계는 가정된 경계 조건들이 충족될 때만 유지됨.
- 미첼은 그 문제를 표상하는 이러한 방식이 비티가 생물학적 특성으로 귀속시키는 우연적 특성을 불분명하게 한다고 주장함.
118
- 비티는 생물학적 일반화는 참이지만, 진화적 동역학의 결과로서 거쳐 온 특정한 역사적 경로에 관하여 우연적이라고 주장함.
• 멘델의 법칙은 지구의 생명체의 진화 역사에서 유전자의 비율을 결정하는 특정한 에피소드 때문에 참임.
• 굴드의 말대로 “테이프를 다시 돌리면” 다른 형질이 진화했을 것.
• 비티는 이러한 특질을 “약한 우연성”이라고 부름.
- 비티가 “강한 우연성”이라고 부른 것은 동일한 선택 압력이 작동하는, 조건들의 동일한 집합으로부터 결과들과 기능적으로 동등한 변이가 발생할 수 있다는 것.
118-119
- 소버는 다음과 같은 논리식을 사용하여 비티의 논제를 표현함.
I → [if P then Q]
t₀ t₁ t₂
• [if P then Q]는 진화적으로 우연적인 일반화
• I는 진화적으로 우연적인 일반화가 의존하는 역사적 조건
• (L): [if P then Q] 는 비-우연적인 생물학적 법칙이라는 것
- 소버는 형식 L이 우연성에서 빠져나가는 방법이 두 가지라고 함.
• 해석(1): L이 분석적인 것이 되거나
• 해석(2): 진화의 역사에서 조건들의 특정한 집합이 P → Q가 참이 되는 데 책임이 있다는 비티의 인과적 주장을 받아들이거나.
119
- 소버의 두 번째 해석을 허용한 가정은 무엇인가?
- I는 환경적 조건의 현존이나 부재에 관한 가정된 복잡한 그물을 간단하게 표상함.
• 그 그물은 50:50 유전자가 다른 변이들보다 더 적합하게 하는 등.
• ...
• 게다가 [if P then Q]가 기술하는 관계를 불러일으키는 복잡한 인과 과정은 물질적 조건문의 화살로 요약됨.
- 새로운 법칙인 L은 전건 I와 후건 [if P then Q]에 관한 자연적으로 필연적인 관계를 어떤 방식으로 기술하는가?
• 진화적 조건과 과정이 일반화를 일으켰다고 하는 비티의 주장이 참인 한, 비-우연적인 인과적 일반화인 L은 그러한 것을 기술할 수 있어야 함.
• 그러나 그것이 정말 비-우연적인가?
- L이 생물학적 법칙이라기보다는 물리적 법칙이라고 가정하자.
• 예) 푸리에의 열 전도 법칙(Fourier’s law of heat conduction)은 우리 우주가 열적인 비-평형 상태라는 추정에 따라 필연적인 인과적 관계들을 기술함.
• 그 추정은 열적 비-평형이 지속되는 조건이라는 것이므로, I에서 그 것을 명시적으로 정교화하는 것은 형식성(formality)에 불과함.
- 소버는 우연적인 생물학적 일반화를 비-우연적 법칙이 아니라 암묵적으로 우연적인 물리 법칙으로 변환함.
• 진화적 관계들과 물리적인 관계들의 유사점과 차이점을 제거하는 대신 모호하게 함.
120
- 복잡성의 두 형식은 소버의 표상에서 숨겨짐.
- 첫째, 조건들의 집합인 I는 조건들의 복잡하고 불안정한 연언들로 구성됨.
인과적 이야기는 비-선형이라는 점에서도 복잡함.
이는 복잡한 집합 I에서의 매우 작은 변동도 [if P then Q]로 표상된 결과에서 매우 동적 차이로 이끈다는 점을 의미함.
...
120
요약
소버는 우연적인 생물학적 일반화를 재형식화한다는 점에서 옳음.
그러나 생물학적 조건과 원인에 관한 복잡성을 잃음.
생물학적 일반화가 우연적이라는 것이라는 것이 아니라, 어떻게 생물학적 일반화가 우연적이냐는 것이 유의미한 것임.
120
비티의 결론은 생물학의 법칙이 보편적이지 않은 것은 논쟁들이 제한된 범위의 일반적을 가정하지 때문이라는 것.
그렇지만 상대적 유의미성 논쟁에 관한 비티의 분석은 두 가지 점에서 모호함.
120-121
첫째, 생물학자들의 담론의 논쟁 구조는 생물학적 세계의 존재론적 조건의 기능이 아니라 과학적 법칙들에 관한 생물학자들의 이해의 기능임.
121
둘째, 비티의 주장에는 구분되는 두 문제가 융합되어 있음.
생물학적 설명들은 두 가지 이유로 다중적 모형들에 호소함.
이유(1): 인과적 요소들의 다중성은 복잡한 현상을 산출할 때 상호작용함
이유(2): 다른 인과적 요소들은 오직 부분적으로 겹치는 시공간 영역에만 제한됨.
121-122
필요충분조건들에 관한 규범적 접근의 집합은, 생물학적 일반화들 간의 차이점과 생물학적 일반화와 물리학의 일반화 간의 차이점에 관한 제한된 개념적 공간을 제공해야 함.
소버의 논리적 표상은 이러한 점에서 실패함.
5.1.3. The Paradigmatic Strategy
122
- 캐리어가 비티의 ECT를 비판하는 전략 (Carrier 1995)
• 물리학의 뉴턴 운동법칙이나 이상기체 법칙 같은 범례들을 확인함.
• 생물학의 후보 일반화들을 패러다임적 법칙들과 비슷한지 평가함.
- 캐리어는 과학적 법칙이 반-사실문(counterfactuals)을 뒷받침해야 한다고 하지만, 비티와 달리, 생물학적 일반화는 법칙적이라고 결론 내림.
• 캐리어는 물리학의 법칙들과 생물학의 일반화들을 서로 유비적으로 비교함.
• 패러다임적 물리 법칙들이 법칙인 한, 생물학적 일반화도 법칙과 비슷하고, 생물학에도 법칙이 있다는 것.
• 모든 물리 법칙은 경계 조건들에 호소함.
• 높은 수준과 낮은 수준의 초-전도성에 관한 어떤 물리 법칙은 응용 영역의 제한됨.
• 뉴튼의 제1법칙처럼 이상화된 공식은 범례 군(exemplar set)에서 예외가 되기 쉬운(exception-prone) 증거임.
122-123
- 미첼은 이러한 접근법의 두 가지 문제점을 지적함.
- 문제점(1): 물리학의 범례 법칙들을 법칙의 지위를 구분하지 않고 다 묶어버린다는 점.
• 특히 캐리어는 (뉴턴의 관성 법칙에서처럼) 법칙의 결과의 참이 선행조건의 참에 의존하는 것과 (초전도성 법칙에서처럼) 역사적 특정 사건에 관한 우연적인 법칙에 의해 기술된 관계를 가끔씩 혼동하는 것으로 보임.
• 이는 법칙에서의 우연적 관계(Q는 P에 대하여 우연적)와 다른 조건들과의 관계에 대한 의존성(I → [if P then Q])을 혼동한 것.
- 문제점(2): 물리 법칙을 패러다임적인 것으로 받아들이고 생물학의 일반화와 비교하는 것은 매우 유용한 작업이지만, 자연 법칙이 무엇인지에 관한 철학적 질문은 여전히 미결
• 문제점(1)보다 문제점(2)가 더 중요
• 생물학은 물리학이나 화학보다 상황이 더 나쁘지 않으며, 무엇을 법칙으로 간주할지에 관한 우리의 직관이 범례의 영역 내에서 안정적인 한, 생물학적 일반화에 대한 우리의 평가는 따라나올 것.
• 그러나 이는 범례적 법칙으로 확인할 사례가 무엇인지에 관한 근본적인 질문에 답변하는 데 실패함.
• 캐리어는 이 문제를 분명히 알았고, 그래서 결국 과학에서 어디에도 법칙이 없다고 결론내림.
5.1.4. The Pragmatic Strategy
123
- 과학 법칙에 대한 실용적 접근은, 정의적 규범(definitional norm)과 다중적 범례를 과학 법칙의 사용(use)에 관한 설명으로 대체함.
• 법칙들이 실험에서, 설명에서, 교육에서, 공학에서 어떻게 기능하는가?
- 이러한 역할을 하는 일반화의 특징들은 결정될 수 있으며, 생물학의 일반화가 법칙처럼 기능할 수 있는지 없는지 그리고 어떻게 기능하는지 살펴볼 것.
• 그 결과는 여러 과학에서 발견되는 일반화의 다중적 유형의 표상에 관한 틀임.
- 실용적 접근법은, 과학적 일반화에 관한 다층적 과학 일반화에 대한 다차원적 틀을 지지함.
• 규범적 접근법이 정의한 이분법적 공간이나, 패러다임적 접근법의 무체계적(unsystematized) 공간은 그렇지 않음.
- 이는 물리학이나 생물학 같은 과학적 영역에서의 일반화들의 관계와 그러한 영역 사이의 일반화들의 관계에 관한 조사를 향상시킴.
• 실험 유형들에 관한 브랜든의 연구는 이러한 철학적 작업에 대한 기여로 볼 수 있음.
123-124
- 브랜든의 논의에서 중요한 통찰은, 생물학에서의 실행들의 다양성이 생물학적 세계의 존재론과 과학적 공동체의 특정한 관심에서 이끌어낸 것임을 인식한 것.
- 브랜든은 일반화가 법칙이 되기 위한 세 가지의 규범적 정의를 제시함.
1. 일반화는 명목적 필연성이나 자연적 필연성을 가진다.
2. 일반화는 과학적 설명에 본질적으로 사용된다.
3. 일반화는 (소수의) 실증적인 사례들로부터 입증받는다.
- 브랜든은 생물학적 일반화들의 알려진 설명적 특성과 일반화들이 예외 없는 보편성의 엄격한 조건을 충족하는 데 실패한 것 사이에 긴장이 있음을 지적함.
• “생물학에서 우연적 규칙성들은 (제한된 범위의) 법칙적 필연성(nomic necessity)과 설명력을 가지지만 [...] 무제한적 투사가능성(projectibility)을 결여한다.”(Brandon, 1997)
브랜든은 생물학적 일반화가 현상을 설명하는 능력이 있음과 거기서 과학적 실행의 명백한 목적을 충족시키는 기능한다는 점을 옹호하지만, 법칙성의 특정한 규범을 만족시키는 데 실패함을 알았음.
- 브랜든은 생물학적 일반화의 법칙적 지위를 포기함으로써 이 긴장을 해소함.
• 생물학적 일반화는 투사가능하고 기초 설명이지만 전역적 범위보다 좁은 범위에서만 그러함.
• 그 범위를 제한하는 방법은 변화하며 반드시 경험적으로 발견되어야 함.
124
- 미셸은 생물학적 일반화가 설명에서 사용되는 방식에 대한 브랜든의 견해에 동의하지만, 법칙의 규범적 접근에 관한 제한된 이분법적 개념 틀에는 동의하지 않음.
- 실용적 접근법은 대안을 제시함.
124-125
- 과학적 일반화의 기능은 사건들의 발생과 속성들의 패턴에 대한 믿을만한 예상을 제공하는 것.
• 이를 위해 우리가 설계하고 사용하는 도구들은 자연 세계에서 지속하는 실제 구조들을 기술하는 참인 일반화들임.
• 이상적 상황은 시간-공간의 모든 영역에 대한 법칙들을 다루고, 그 법칙의 응용을 보장함.
• 이러한 일반화들은 보편적이고 예외 없음.
- 어떤 인과적 구조, 특히 생물학에서 연구하는 것은, 전역적(global)이지 않지만, 범용적 도구(general-purpose tools)의 도움 없이 적절한 예상을 발전시킬 수 있음.
125
- 존재론적 파라미터들을 추가하면, 우리가 일반화를 사용하는 또 다른 실용적 목적이 있음.
- 과학적 표상들은 다음과 같은 덕목들로 표상의 유용성을 평가받을 수 있음.
• 정확도(degree of accuracy): 개입이 특정 목표에 도달했는지의 정도를 표시해준다. 가령, 해충 박멸은 화학 물질과 해충의 죽음 간의 상대적으로 대강 법칙적인 관계를 요구할 것이며, 벌 같은 곤충을 늘리는 것은 더 상세한 메커니즘과 관계들을 요구할 것.
• 존재론의 층위(Level of ontology): 개체수와 관련한 일반화는 형질 집단들(trait groups) 또는 기능 집단들(functional groups) 간의 구조적 관계를 기술할 것. 기술된 어떤 관계들은 주어진 층위에서만 나타날 것이며, 그 위나 아래 층위에서는 아닐 것임.
• 단순성(Simplicity): 우리는 일반화를 프톨레마이오스의 천문학적 “법칙” 같은 주먹구구(rules of thumb)부터 공학적 허용의 근사치를 산출하는 이상기체 “법칙”까지 걸쳐서 사용함.
• 인지적 관리가능성(Cognitive manageability): 초고속 컴퓨터 계산이 발전하기 전까지 수학적 방정식들도 풀이가능한 선형 방정식으로 제한됨.
125-126
생물학과 다른 과학에서의 일반화들의 우연성은, 법칙으로서의 일반화의 기능, 또는 다양한 맥락에서 예측의 근거가 되는 일반화를 막지 않음.
일반화가 특정한 예측을 제공하고 그 예측의 강도를 구체화할 때, 일반화는 유용하고 실용적인 법칙임.
5.2 Dimensions of Scientific Law
5.2.1. Introduction
126
5.2.2. Normative and Pragmatic Strategies
5.2.3. Traditional Normative Approaches
5.2.4. Biological Laws and the Continuum of Contingency
5.2.5. The Pragmatic Strategy
5.3 Contingent Generalizations: Lessons from Biology
5.3.1. Introduction
5.3.2. Types of Contingency
5.3.3. Multilevel, Multicomponent Systems: The Case of Division of Labor
5.3.4. Conclusion
5.4 Ceteris Paribus: An Inadequate Representation for Biological Contingency
5.4.1. Introduction
5.4.2. Complexity
5.4.3. Contingency
5.4.4. Complexity and Contingency
5.4.5. The Philosophical Consequences
(2020.11.12.)
