[ James Robert Brown (1994), Ch 1 “Explaining the Success of Science”, Smoke and Mirrors: How Science Reflects Reality (Routledge), pp. 3-25. ]
James Robert Brown (1985), “Explaining the Success of Science”, Ratio 27, pp. 49-66. ]
1. Miracles, Darwin and ‘the truth’
2. The Darwinian answer
3. Realism and reference
4. Realism and verisimilitude
5. Is hypothetico-deductivism the problem?
6. Fine’s ontological attitude
7. Why truth matters (a little)
8. Narrative explanations
[pp. 3-4]
- 포퍼는 과학의 성공을 설명할 수 없다는 입장을 고수함.
- 그러나 과학의 성공은, 한 이론의 성공은 그 이론이 참이라고 가정함으로써 설명된다고 가정됨.
- 브라운의 견해는 포퍼의 견해와 완전히 다르지는 않다.
[4]
과학의 성공이란 무엇인가?
우리가 과학의 성공에 대하여 말하는 것은 현재 받아들이고 있는 이론이 성공적이라는 것이며 이는 다음과 같은 특성을 가진다.
(1) 이론들은 알려진 다양한 범위의 현상들을 조직화하고 통합할 수 있다.
(2) 후행 이론은 선행 이론보다 경험 자료를 체계화하는 능력이 더 크다.
(3) 이론들은 단순한 추측보다 더 나은 놀라운 예측력을 가진다.
1. Miracles, Darwin and ‘the truth’
[5-6]
실재론자들은 어떤 이론의 성공은 그 이론이 참이기 때문이라는 가정을 통해 과학의 성공을 설명한다. 이론은 참이거나 근사적으로 참이며 참인 전제에서 연역된 어떠한 결론이라도 그것은 참이다. 퍼트넘은 실재론만이 과학의 성공을 기적으로 만들지 않는 설명이라고 주장한다. 실재론자들의 주장을 재구성하면 다음과 같다.
(1) 결론 O는 이론 T에서 연역할 수 있다.
(2) O가 관찰되었다.
(3) T가 참이라면 O에 대한 논증은 건전(sound)하며 따라서 O는 참이어야 한다.
(4) T가 거짓이라면 O에 대한 논증은 타당(vaild)할 뿐이며 임의의 결론 O가 참이 될 가능성은 매우 낮다(즉, O가 참이라면 그것은 기적이다).
(5) 그러므로 O에 대한 논증은 아마도 건전할 것이다.
(6) 그러므로 T는 아마도 참일 것이다.(즉, T의 이론적 진술까지도 참일 것이다.)
실재론자들의 이 같은 논증에 반대하는 몇몇 반실재론자들은 과학의 성공을 다윈식의 시각으로 설명한다. 생물처럼 수많은 과학이론도 치열한 생존경쟁을 하며, 환경에 적응하지 못하는 생물이 멸종하듯이 잘 지지받는 관찰적 예측을 내놓지 못하는 이론은 폐기된다. 그러므로 생물이 어떤 목적을 향해 진화하는 것이 아닌 것처럼 이론이 참이거나 근사적 참이라는 생각은 환상이다. 과학의 성공이 기적이 아니라는 생각은 옳다. 그러나 “오직 성공적인 이론만이 살아남을 뿐”(Van Fraassen, 1980) 그것이 참이기 때문에 성공적인 것은 아니다.
이렇듯 실재론과 반실재론은 참 개념을 두고 대립한다.
2. The Darwinian answer
[7]
반실재론적 설명은 과학의 성공에 대한 세 요소 중 (1)과 (2)는 잘 설명한다. 우리는 현상을 조직화하고 통합하지 못하는 이론들, 다른 이론보다 그러한 일을 더 잘해내지 못하는 이론을 버려왔다고 할 수 있기 때문이다.
그러나 반실재론적 설명은 세 번째 요소를 설명할 수 없다. 생물은 예측할 수 없는 급격한 환경변화 때문에 멸종할 수 있지만 과학이론은 순전히 우연에 따른 것보다 더 자주 옳은 예측을 산출하기 때문이다.
반실재론자들의 경험주의에서 더 일반적인 문제가 발생한다. 그들은 합리적 선택과 성공이 서로 관련되어 있다고 암묵적으로 가정한다. 따라서 반실재론자가 생각하는 성공은 전적으로 경험적이다. 그러나 실제 이론 선택에는 경험적 요소 외에도 개념적, 형이상학적, 미학적 고려 등이 중요한 역할을 하기도 한다. 결과적으로 참 개념은 그렇게 사소한 문제가 아니다.
- 다윈식의 설명은 (1)과 (2)는 잘 설명하지만 (3)을 설명하지 못한다.
- 우리는 가장 합리적으로 수용될 수 있는 이론이 가장 성공적인 이론이 아닐 가능성을 인정해야 한다.
3. Realism and reference
[p. 8]
- 과학적 실재론자들은 이론의 연속은 점점 참에 가까워지는 것이라는 공통된 믿음을 가지고 있다. 이는 한 이론의 중심 용어는 그 이론의 선행하는 또는 후행하는 이론의 중심용어와 같은 대상을 지칭한다는 믿음에 바탕한다.
- 참에 가까워진다는 직관적인 생각은 진리근접성(verisimilitude)의 형태로 구체화된다.
- 그러나 이들 개념은 심각한 문제를 가진다. 지시의 불변성(constancy)은 과학사의 예들과 충돌하며 진리근접성의 개념은 기술적인 문제가 있다.
퍼트남의 관점
Alasdair loves Hegel.
Alasdair does not loves Hegel.
T₁은 성공적인 이론이고 T₂는 그렇지 않은 이론이다. 하지만 둘 이론의 모든 용어는 같은 대상을 지칭한다.
[9]
용어의 지칭이 과학을 성공을 설명하기 위한 충분조건은 아니다. 역사적으로 원자론은 지시체를 가졌지만 그중 일부만 성공했고 대부분은 실패했다.
[p. 9]
용어의 지칭은 필요조건도 아니다. 플로지스톤 이론, 칼로릭 이론, 에테르 이론 등을 지시체가 없지만 그 당시에는 성공적인 이론이었다.
퍼트넘과 보이드는 성숙한 이론들에서 용어는 전형적으로 지시적이며 성숙한 과학에 수용된 이론은 전형적으로 근사적 참이라고 주장했다.
[p. 9]
이때 ‘전형적’이라는 표현으로 플로지스톤이나 칼로릭이 예외적인 사건이었다고 치부한다면 성공적인 이론의 한 용어가 실제로 지칭하는 것이 없다는 단 한 사례로도 그 성공은 기적이 된다.
4. Realism and verisimilitude
[p. 10]
그렇다면 성숙한 과학에서 이론이 근사적 참이라는 주장은 어떤가? 이에 대해 브라운은 윌리엄 뉴턴-스미스(William Newton-Smith)의 진리근접성 개념을 살펴본다.
뉴턴-스미스의 실재론적 대답: 우리의 이론이 참에 근접했다면 이는 정확히 우리가 예측해야 할 것이다.
[]
진리근접성의 증가는 이론이 과거에서 현재까지 점점 참에 가까워지는 것이다. 후행 이론은 선행 이론보다 예측력이 더 낫거나 더 우아하고 생산적이며 무엇보다 진실(veracity)할 것이다.
[진리근접성의 장점]
지시체의 동일성을 요구하지 않는다.
[]
- 뉴턴-스미스가 보이고자 한 것: 진리근접성 개념이 진리근접성의 증가는 관찰적 성공이 증가할 가능성을 함축한다는 것을 산출함
- truth-likeness로 truth를 설명할 수 없다. 참인 이론의 귀결이 참이라는 것은 분명하지만 근사적 참인 이론의 귀결은 근사적 참이 아닐 수 있기 때문이다.
[11]
뉴턴-스미스 논증의 몇 가지 핵심 개념
- 이론은 공준들과 적절한 보조가설들로 이루어진 연역적으로 닫힌 체계이다.
- 관찰 귀결(observational consequence)는 p→q식의 조건문이고, p는 관찰 가능한 초기 조건에 대한 진술이며 q는 최종 조건에 대한 진술이다.
- 이론의 귀결들은 회귀적으로 열거 가능해야 한다recursively enumerable.(이론의 귀결들은 이러한 알고리즘에 의해 기계적으로 산출되는 계열sequence들이다.)
- 이론이 p를 함축하거나 not p를 함축한다면 그 이론은 p를 결정한다.
- 이론의 내용content은 상대적으로 정의된다. 더 많은 문장들을 결정할 수 있는 이론이 더 많은 내용을 가진 이론이다. 자신의 결론들이 회귀적으로 열거된 어떤 T₁과 T₂가 있다면 T₁에서 산출된 n번째 계열은 T₂에 의해 결정될 수 있다.
[pp. 11-12]
- 참도 상대적 참이다. 앞서와 마찬가지로 우리는 T₁에서 산출된 처음 n항 중에서 참인 수와 T₂에서 산출된 처음 n항 중에서 참인 수에 대한 비율을 나타내는 새로운 계열인 진리비(truth ratio)를 만들 수 있다. 이때 우리가 현재 받아들이는 T₃을 통해 T₁과 T₂의 진리치를 평가할 수 있다.(T₃를 신의 관점에서 보는 것이라 하거나 우리가 현재 받아들이는 이론이라고 하자) 뉴턴-스미스의 진리근접성 개념은 다음과 같이 정의할 수 있다.
T₂는 T₁보다 더 진리근접성을 갖는다. iff
(1) T₂의 상대적 내용은 T₁의 상대적 내용보다 같거나 크며
(2) T₂는 T₃을 기준으로 T₁보다 더 큰 참을 가진다.
[p. 12]
- 더 큰 진리근접성을 가진다는 것은 세계에 대하여 더 많은 것을 말하고 더 참인 것을 말하는 것이다. T₂가 T₁보다 진리근접성이 더 크다면 T₂의 임의의 문장이 참일 가능성은 T₁의 임의의 문장보다 크다. 한 이론의 임의의 문장은 관찰 결과를 포함하기 때문에 T₂가 더 많은 관찰적 성공을 보일 것이다.
진리근접성 개념의 장점 [p. 12]
- 포퍼가 제기한 문제에 시달리지 않는다. 간단하고 우아하다.
- 그 개념에 대한 우리의 직관들을 만족시킨다.
뉴턴-스미스의 주장에 대한 비판(1) [p. 12]
진리근접성 개념은 과학에 성공에 대한 (2)와 (3)의 요소는 잘 설명한다. 하지만 현행 이론이 왜 더 옳은지를 설명하지 못한다. 현재의 믿음이 자료를 빈약하게 조직하는 것과 양립가능하다.((1)이 참을 보장하지 못한다.)
[뉴턴-스미스의 주장에 대한 비판(2) [pp. 12-13]
마지막으로 후행이론이 더 좁은 영역을 설명하면서 진보한 이론이 있다.
천문학은 과거 점성학과 결합되어 후행이론보다 세계에 대해 더 많은 것을 설명했다.
5. Is hypothetico-deductivism the problem?
[]
반실재론자들은 더 큰 관찰적 성공과 더 큰 진리근접성을 연결하는 실재론의 논증 구조가 가설연역법에 기반한다고 비판한다. 실재론자들의 논증 구조는 다음과 같다.
더 큰 진리근접성 → 더 큰 관찰적 성공
더 큰 관찰적 성공
∴ (아마도) 더 큰 진리근접성
[라우든의 의견]
[]
이 같은 가설연역법의 추론 형태는 선결문제 요구의 오류를 범한다. 그렇다면 실재론자들이 과학의 성공을 설명하지 못하는 것은 가설연역법 때문인가? 가설연역법은 귀납의 오래된 문제와 같은 건가? 브라운은 그렇지 않다고 대답한다. 반실재론자들 또한 자신들의 설명을 정당화하기 위해 가설연역법 추론을 사용한다. 반 프라센이 사용하는 논증 구조는 다음과 같다.
T가 경험적으로 적합하다 → O를 관찰
O를 관찰
∴ (아마도) T가 경험적으로 적합하다
[뉴턴의 방법론의 영향]
[]
실재론자와 반실재론자 모두 귀납 추론에서 자유로울 수 없으며 귀납 추론을 포기한다는 것은 사실상 과학 활동 자체를 포기하는 것과 같다. 실재론자와 반실재론자를 가르는 것은 확장 추론을 어디까지 허용 하는가이지 귀납의 문제가 아니다.
[]
다음과 같은 네 개의 층위가 있다고 하자.
I 증거 E가 참이다.
II 이론 T는 경험적으로 적합하다.
III 관찰할 수 없는 실재 T가 존재한다.
IV T는 참이다.
귀납적 회의론자는 (1)만 받아들이고 반 프라센은 (2)까지, 낸시 카트라이트 같은 소극적 실재론자는 (3)까지, 열렬한 실재론자는 (4)까지 받아들일 것이다.
6. Fine’s ontological attitude
7. Why truth matters (a little)
[설명해야 할 것들]
(1) 이론들이 다양한 현상들을 조직하고 통합하고 일반적으로 설명한다는 사실
(2) 이론들은 이를 점점 더 낫게 하고 있다, 즉 진보하고 있다.
(3) 통계적으로 상당한 수의 새로운 예측들이 참이다.
앞선 논의들 요약 [pp. 18-20]
(A) 과학의 성공을 설명하려는 시도는 단지 귀납의 문제가 아니다.
(B) 다윈식의 설명은 (3)을 조금도 설명하지 못한다.
(C) 성공의 두 번째 측면과 관련 - 모든 진리근접성 개념은 ‘단순성’의 전철을 밟을 것이다.
(D) 성공의 세 번째 의미 – 오늘날 틀렸다고 생각하는 많은 이론들이 참인 새로운 예측을 했다. 프톨레마이오스 천문학은 일식을 꽤 정확하게 예측했다.
(E) 성공의 첫 번째 의미 - .....
[]
- 과학의 성공에 대한 실재론자들의 설명이 왜 틀렸는지 말하기는 어렵다.
- 실재론자들이 필요로 하는 것은 완전히 다른 설명 유형이다.
헴펠 언급 [20]
그동안 과학적 설명에 대한 이론은 헴펠의 연역-법칙적 설명과 귀납-통계적 설명 모형이 지배해왔다. 헴펠에 따르면 설명은 논증으로서 전제(설명항)에서 결론(피설명항)이 반드시 또는 높은 확률을 가지고 따라 나온다. 그렇기 때문에 좋은 설명은 설명되는 것에 충분한 조건을 제공한다.
[20]
- 진행된 논의는 참이 과학의 성공의 필요조건도 아니고 충분조건도 아님을 보여준다. 헴펠식의 조건에 조금도 부합하지 않기 때문에, 포괄법칙 모형의 귀납-통계적 버전에서 이를 포함할 수 없다.
확장 추론의 범위를 두고 생기는 불일치는 그 반대자들이 과학이론이 참이거나 근사적 참이라는 실재론자들의 주장을 납득하는데 어려움을 준다. 그렇다고 해서 브라운이 실재론이 전적으로 잘못된 것이라 보지 않으며 실재론자에게 필요한 것은 다른 형식의 설명이라고 제안한다. 하나는 새먼의 통계적 유관성 설명 모형이고 다른 하나는 서사적 형식의 설명이다.
[20]
새먼의 설명 모형은 헴펠식의 논증이 아니다. ‘왜 존스가 부전마비에 걸렸는가?’라는 질문에 대한 새먼의 설명은 ‘존스가 매독에 걸렸었기 때문이다’이다. 헴펠에 따르면 이는 좋은 설명이 아니다. 매독에 걸려도 부전마비에 걸릴 확률은 낮기 때문이다. 그러나 새먼이 보기에 매독은 부전마비를 설명하는 데 통계적으로 유관한 사실이다. 새먼의 통계적 유관성 모형은 결과로 나타난 확률에 상관없이 설명되는 사실에 통계적으로 유관한 사실의 집합이 있으면 좋은 설명을 제공한다.
[20]
- 틀린 가정에서 참인 결론을 산출할 수 있고, 그래서 참은 과학에 필요조건이 아님.
- 어떤 설명에서도 보조 가설들이 작동하기 때문에 참은 과학의 성공에 대한 충분조건도 아님.
- 참은 통계적으로 유관한 것이며 결과에 중요함.
8. Narrative explanations
[p. 21]
서사적 형식의 설명은 통계적 유관성 설명과 유사하다.
우리는 어떤 사건이나 사실에 대해 그것을 이해할 수 있게 하는 이야기를 제시하여 설명할 수 있다.
‘왜 기린의 목이 길어졌나?’에 대하여, 기린의 조상종이 나무에 있는 잎을 먹게 되었고 긴 목을 가진 개체가 생존에 유리하여 자연선택에 의해 선호되었다는 설명을 할 수 있다. 이러한 진화론적 설명은 참으로 제시되지 않고 단지 하나의 가능성으로 제시되었다.
[pp. 23-24]
통계적 유관성 설명 모형과 서사적 형식의 설명은 모두 결과와 관련된 요소를 제공한다.
다만 통계적 유관성 설명은 이미 알려진 사실에 관한 것인 반면, 서사적 형식에서 통계적으로 유관한 사실은 추측적인 것이다.
결론적으로 브라운의 제안은 다음과 같다.
실재론자들은 다음 방식으로 과학의 성공을 설명할 수 있다. 참은 설명이고 그 설명의 형식은 서사적이다. 우리는 우리의 이론들이 참인지는 알 수 없다. 다만 그것은 추측이고 가설이다. 그리고 설사 이론이 참이더라도 이론의 성공이 자동적으로 따라 나오는 것은 아니다. 실제로 이론이 참이라면 그것은 이론의 성공에 영향을 미치기는 할 것이다. 그러나 참은 통계적으로 유관한 것이다.
[p. 24]
- 헴펠의 설명 모형은 입증에 묶여 있다. 이론에서 자료가 연역됨으로써, 이론은 그 자료를 설명하고 그 자료는 이론을 입증한다.
- 서사적 설명에 대한 추가적인 예측력은 없다. 하지만 예측력이 사라진다고 해도 설명력이 소멸되는 것은 아니다.
[pp. 24-25]
마지막으로 우리는 참이 과학의 성공을 설명하는 목적을 달성한다고 해도 그것은 실재론이 참임을 입증한다고 할 수 없다. 서사적 설명은 상당한 수준의 입증 정도를 줄 수 없기 때문이다.
따라서 과학의 성공은 실재론이 참이라고 믿는 것을 정당화하지 못한다. 과학의 성공에 대한 설명과 실재론에 대한 정당화는 다른 문제이다.
(2022.11.13.)
