자연법칙을 믿습니까?!: 과학적 실재론에 대한 단상


낸시 카트라이트

과학철학자 낸시 카트라이트(N. Cartwright)의 논문 제목이 도발적이네요. "신이 없이는, [자연]법칙도 없다(No God, No Laws)."라니요?! 그러나 카트라이트는 유신론자가 아닙니다. 오히려 그는 신이 이 세계에 '자연법칙' 따위를 부여했다는 주장에 대해 비판적이에요. 그가 강조하는 것은, 이 세상에 '자연 법칙'이 존재한다는 믿음이, 이 세상에 '신'이 존재한다는 믿음만큼이나 초자연적이고 신비적인 대상에 대한 믿음이라는 점이죠.

"나의 테제는 나의 제목으로 요약된다. '신이 없이는, 법칙도 없다.' 자연법칙이라는 개념은 신이 없이는 이해될 수 없다. 그러나 이 테제는 겉보기만큼이나 극적이지는 않다. 나는 근대과학의 기획이 신 없이는 이해될 수 없다고 논증하려는 의도가 아니다. 오히려 당신이 그 기획을 이해하고자 한다면, 당신은 과학을 자연법칙의 발견 따위로 생각하지 않는 편이 좋다는 것이다. 왜냐하면 신 없이는 어떠한 법칙도 존재할 수 없기 때문이다." (N. Cartwright, "No God, No Laws", Dio, la Natura e la Legge. God and the Laws of Nature. Sindoni, E & Moriggi, S Milan: Angelicum-Mondo X.)

저는 카트라이트의 테제에 동의합니다. 사실, 카트라이트의 글을 거의 읽어보지는 못하였지만, 제가 관심을 가지고 있는 다른 과학철학자인 반 프라센(B. van Fraassen)이 이와 상당히 유사한 주장을 하거든요. 반 프라센은 경험주의와 진화론을 우리가 정말로 철저하게 받아들일 경우, '자연법칙' 따위에 근거해서 과학을 설명하려 해서는 안 된다고 지적합니다. 자연법칙은 경험의 대상이 아닐 뿐더러, 과학이란 서로 경쟁하는 가설들 중에서 진화론적으로 살아 남은 가설들의 집합일 뿐이니 말이에요. (그리고 흥미롭게도, 경험주의와 진화론을 내세우는 반 프라센은 독실한 가톨릭 신자입니다.)

저는 종종 '자연법칙'을 옹호하는 사람들에게서 묘한 형이상학적 향수병 같은 것을 발견하곤 합니다. 특별히, 과학을 예찬하면서 '자연법칙'의 존재를 정당화하려는 사람들을 볼 때마다, 묘한 패러독스 같은 것을 목격해요. "정말로 과학적으로 사고한다면, '자연법칙'이라는 놀라우리만큼 형이상학적인 대상을 저렇게 과감히 주장할 수 있을까?"라고 말이에요. "과학주의자들은 과학을 하는 것일까, 형이상학을 하는 것일까?"하고요.

그렇지만, 저의 생각과 달리, 철학자들 중에서는 여전히 과학적 실재론자들이 대부분이죠. The 2020 PhilPapers Survey에서도 과학적 실재론을 지지한다는 입장은 72.35%나 되고요. 저한테는 이런 결과가 좀 당혹스럽더라고요. 제가 현상학-해석학 배경에서 철학을 시작해서 그런지는 모르겠지만, 과학이 실재의 구조나 법칙에 대한 탐구라는 생각이 후설, 하이데거, 가다머 이후에도 살아 남아 있다는 점이 오히려 저에게는 놀라울 정도입니다.

물론, 구시대적인 실증주의적 사고를 수용하여 과학적 실재론을 옹호하는 철학자들은 많지 않을 거라고 생각해요. 당장 The 2020 PhilPapers Survey만 보더라도, 과학적 실재론을 지지한다는 72.35% 중에서, 과학적 실재론을 확실하게 받아들인다고 답한 사람들은 36.71%이고, 과학적 실재론에 기울어져 있다고 답한 사람들은 35.64%이거든요. 과학적 실재론 내에서도 다소 유보적인 태도를 취하는 입장이 절반이나 되는 거죠.

그런데 이 점 때문에 더 궁금하기도 하더라고요. 과학적 실재론을 지지하는 철학자들의 이론적 근거가 무엇일까 하고요. 과학이 '최선의 설명으로의 추론(inference to the best explanation)'을 제공한다는 점 이외에는, 과학적 실재론을 옹호할 만한 근거가 더 있을까요? 그렇지만 문제는, 과학이 단지 최선의 설명으로의 추론을 제공한다는 사실만으로 '과학적 실재론'을 뒷받침할 충분한 이유가 성립하지 않는다는 데 있는 것 같거든요. 반 프라센처럼 과학에 대해 일종의 실용주의적 입장을 취하고도 과학이 자연세계에 대한 최선의 설명이라는 주장은 얼마든지 가능하니까요. 애초에 '최선의 설명'이라는 것 자체가 '실재'에 대해 확실히 말할 수 없는 상황에서 논의되는 주제이기도 하고요. 그래서 저는 과학적 추론을 통해 제공된 설명이 '최선'이라는 것을 받아들이면서도, 과학적 실재론은 얼마든지 거부할 수 있다고 생각하는데, 다른 분들은 어떠신가요?

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탈신화화-재신화화같은 변증법적(!) 과정이 필요하다고 생각을 합니다. 실재적 기반이란 설명적 요구로부터 나오는 환상에 불과하다는, 과학에 대한 ‘탈신화화’를 하는 것은 어떤 면에서 분명 유익하죠. 하지만 이 과정 이후에는 결국 다시 그 실재적 기반을 상정하는 과정이 또한 요구되어야 할 것입니다. 이 과정이 무시된다면 설명에 대한 궁극적 관심은 해소되기 어려울 것이라고 전망해 봅니다.

한편 이런 이유에서, 저는 낸시 카트라이트의 반대 방향 (괴델의 신 존재 증명이 받아들여진다면 정확히 대우가 될… ㅋㅋㅋㅋ) 명제를 지지하는 것이 낫다고 봅니다: “자연 법칙이 있다면, 신도 있을 수 있다.”

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아니, 대표적인 반형이상학자 카르납이 형이상학적 실재를 옹호해도 되는 겁니까?!?!ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

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비판적 사고를 업으로 삼는 철학자들이 과학적 실재론에 대체로 우호적이라는 설문 결과는 조금 놀랍네요. 그만큼 현시대에 과학의 영항력이 절대적이라는 사실을 여실히 보여주는 사례가 아닐까 싶습니다..

사실 과학이라는 학문 자체가 실재론적 사고를 바탕으로 성립된 학문이 아닐까 싶습니다. 가설을 세우고 실험을 하고 결과를 검증하는 등의 행위들은 곧 현상 이면의 법칙이 존재한다는 전제 하에 이루어지는 행위들이니까요. 자연법칙 내지 최소한의 인과율이 존재한다는 가정이 없다면 무의미한 행위들이겠지요.

그러한 과학의 연구방법론이 지금까지 매우 효과적으로 작동하였으니 과학적 실재론이야말로 실용주의적 사고가 아닐까 하는 생각도 해봅니다.. 과학이 무전제의 학문이라지만 합법칙성마저 전제하지 않고 비합리적인 가설을 제기하는 과학자는 아마 없을 겁니다.

그리고 과학은 이론의 검증가능성을 전제한다는 점에서, 환경에 가장 적합한 자가 살아남는 적자생존 식의 진화론적 학문이 아니라, 오히려 유사진화론이라 비판받는 우생학에 더 가까운, 이론 간의 "우열 판단"이 가능한 학문일 것 같다는 생각도 덧붙여봅니다..

그러나 저러나 서양인들은 동양인들이 도 운운하는 것 만큼이나 신 운운하는걸 참 좋아하는군요.. 자연법칙을 굳이 신에 비유한다면 유일신이 아닌 범신이나 이신에 가까울 것 같네요..ㅎ

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댓글 감사합니다! 댓글을 매개로, 평소에 품었던 몇 가지 의문들을 적어보려 합니다.

(1) 실재론이 과학적 사고의 '전제'나 '조건'인가?

저는 실재론이 과학적 사고의 '전제'나 '조건'인지에 대해 의문스러워요. 정말로 실재론이 과학적 사고를 위한 '전제'나 '조건'이라면, 뉴턴역학이나, 상대성 이론이나, 양자역학의 결론들을 도출하는 과정에서 "실재는 존재한다." 같은 명제가 명시적으로 등장해야 할 거예요. 하지만 그 어느 과학자도 "실재는 존재한다." 같은 명제를 자신들의 발견이나 추론을 위해 도입하지 않잖아요. 과학적 발견이나 추론은 "실재는 존재한다."라는 명제와는 아무런 상관 없이 이루어지고 있었다는 거죠.

단적으로 말해, "실재는 존재한다."라는 명제가 뉴턴역학이나, 상대성 이론이나, 양자역학을 위한 조건이라면, 그 조건은 '필요조건'일까요 '충분조건'일까요? 어느 쪽으로든, 형식논리학적 의미의 '조건' 개념을 만족시키기는 어려울 것 같아요. 비트겐슈타인의 표현을 사용하자면, '실재'란 기계와 전혀 연결되어 있지 않은 "단순한 장식품"에 불과한 게 아닐까 해요. 사람들은 '실재'라는 스위치를 도입하면 과학 체계가 설명될 것 같다고 희망하지만, 사실 "실재는 존재한다."라는 명제는 과학자들의 논의 중에서 그 어디에도 전제로 사용되고 있지 않았다는 거죠.

이를 테면 우리는 기계의 어떤 부분을 조정할 수 있는 듯이 보였던 스위치를 눌렀지만, 그것은 기계 장치와 전혀 연결되지 않은 단순한 장식품이었던 것이다. (PU, §270)

(2) 과학은 이론의 검증가능성을 전제하는가?

포퍼 이후로 '검증가능성'이라는 개념은 상당한 비판을 받은 것으로 알고 있어요. 어떠한 과학적 가설에 따라 현상이 일어났다고 해서, 그 과학적 가설이 타당한 것으로 여겨질 수는 없다는 거죠. 가령, 과학적 가설이 '검증되었다(verified)'고 할 때, 우리가 기대하는 것은 다음과 같은 상황이잖아요.

전제 1: 만일 뉴턴의 이론이 옳고 1682년에 나타난 혜성의 진로와 운동에 관한 자료가 모두 옳다면, 혜성은 76년 주기로 출현한다.
전제 2: 혜성이 76년 주기로 출현한다.


결론: 뉴턴의 이론이 옳고 1682년에 나타난 혜성의 진로와 운동에 관한 자료도 모두 옳다.

그런데 포퍼에 따르면, 이런 식으로 과학적 가설이 검증되었다고 생각하는 추론은 형식상 '후건긍정식'이라는 오류를 따르고 있어요. 다음과 같은 잘못된 연역 형식 말이에요.

P → Q
Q


P

즉, 애초에 '검증가능성'이라는 것 자체가 연역논리적으로 정당화되지 않는다는 것이 포퍼의 지적이에요. 지금까지의 모든 예측이 성공하였다고 해도, 여전히 가설에는 반증가능성이 남아 있으니까요. "모든 백조는 하얗다."라는 가설에 따라 99마리의 백조를 검사하였는데 그 백조들이 모두 하얗다고 하더라도, 여전히 검은 백조가 존재할 가능성은 남아 있을 수밖에 없잖아요. 쉽게 말해, 우리가 '귀납의 문제'의 심각성을 인정하는 이상, '검증가능성'이라는 기준에 기대어 과학적 가설을 정당화하려는 노력은 성공할 수 없다는 것이 포퍼의 지적이에요.

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퍼트남이 과학적 실재론 혹은 형이상학적 실재론을 비판하면서, 과학적 실재론의 3가지 혹은 4가지 특징을 정리한 바 있습니다.

  1. Independence 테제: 마음과 독립적인 대상들의 "고정된 총체"가 존재한다.

  2. Correspondence 테제: 세계와 우리의 믿음들 사이에 대응관계가 존재한다.

  3. Uniqueness 테제: "세계가 존재하는 방식"에 대한 유일하게 참인 그리고 완전한 기술이 존재한다.

  4. Bivalence 테제: 모든 (모호하지 않은) 문장들은 [우리가 그 진리값을 지금 알지 못하더라도] 확정적으로 참이거나 거짓이다.

이 테제들을 가만히 들여다보면, 결국 과학적 실재론은 우리의 앎이 세계에 도달하지 못하고 있다는 회의주의에 대한 대응이 아닐까 싶습니다. 인간이 공들여 제시한 과학적 설명들이 사실 헛짓거리가 아닐까 하는 두려움(?) 같은 거 말이죠. 이것이 두려움의 감정에 기반한 대응이라면,

라는 카트라이트의 진술도 더 잘 이해가 되는 듯 하고요.

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어떤 과학 이론이든간에 귀납의 문제를 피할 수는 없을것 같아요. 따라서 과학 이론에 대해서 포퍼가 말한 검증 가능성을 비롯해서 과학 이론을 좀 더 견고한 토대위에 세우려는 여러 시도들을 지금에서도 계속 이어나가는건 어떻게 보면 정치적 구호에 불과할지도 모르겠다는 생각이 드네요. 하지만 과학적 방법론은 그럼에도 불구하고 계속해서 힘을 가질 수 밖에 없다는 생각이 드는데, 이론을 이야기하지 않는다면 과학적 발견이나 진보도 이뤄질 수 없을 것이고 이러한 과학적 진보는 결국 경제적으로도 군사적으로도 상당한 이익을 가져오기 때문에 이론을 만들어내지 않는 집단은 경쟁에서 도태될 수 밖에 없다는 생각이 드네요.

소설 삼체에서도 보면 외계인들이 지구를 적대시하고 나서 가장 먼저한 일이 인류의 과학 발전을 막는 거였는데 지금 전세계적으로 반도체 기술이나 AI 같은 부분에서 경쟁적으로 기술을 개발하려고 하는 노력의 상당한 기반이 과학적 이론의 토대 위에서 세워졌다는 걸 고려해봤을 때 소설의 내용이 현실과 유리된 상황을 가정하고 있다는 생각은 들지 않네요.

'최선의 설명으로의 추론'은 그 자체로 추구해야할 목적 그 자체 아닐까요? 생존하려고 애쓰는 모든 존재에 한해서는.

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자세한 논의는 제가 잘 모르지만, 아마 저도 자연 과학에 대해 실용주의적 태도를 보이는 것 같습니다. 자연법칙이 실재한다는 믿음 없이도, 우리가 마치 자연법칙이 있는 것처럼 자연 과학 연구를 하는 편이 우리에게 더 이롭다고 저는 생각합니다. 자연법칙이 실재한다고 믿을 근거가 있다는 뜻은 아닙니다.

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저는 응용학문을 업으로 삼는 사람이라 더 심도있는 논의는 철학이나 과학 전공자 분들이 해주실 것으로 믿고, 짧은 코멘트 정도만 남기고 물러나겠습니다..

문1: 실재론이 과학적 사고의 '전제'나 '조건'인가?

답: 과학적 실재론은 대부분의 근대 이후 과학자들이 갖고 있는 과학적 사고의 토대가 되었고, 그것이 과학적 연구방법론으로 정형화되어 과학 연구에 이미 암묵적으로 반영되었다고 생각합니다.

과학자들의 논문에 전제로서 명시적으로 등장하지 않는 것은 과학적 실재론이 과학 이론에 대한 메타적 성격을 갖고 있는 이론으로서 과학철학의 영역에 해당하기 때문에 굳이 과학 논문에 언급될 필요가 없는 단순하고 실용적인 이유 때문이 아닐까 생각합니다..

문2: 과학은 이론의 검증가능성을 전제하는가?

답: 칼 포퍼의 반증주의는 지나친 과학주의를 비판하는 이론적 근거로는 어느 정도 유효하지만, 실증주의에 입각한 과학이 갖고 있는 학문으로서의 신뢰성에 흠집을 가하는데는 실패했다고 생각합니다..

칼 포퍼의 주장에 대한 다른 과학철학자들의 비판은 차치하더라도, 실제 과학 연구 현장에 적용되는 통계학과 과학기술의 발달로 칼 포퍼가 제기한 귀납적 연구의 문제점들이 최소화되었고 앞으로도 더욱 줄어들 전망이기 때문이죠.

만에 하나의 반례를 가정한 칼 포퍼의 주장은 이론적으로는 타당할지 몰라도, 현실과의 괴리로 인해 효용성을 상실하지 않았나 싶습니다..

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찾아보니 귀납의 문제는 흄이 처음 제기했고 포퍼의 반증주의는 귀납의 문제를 해결하기 위한 일종의 대안이라고 볼 수 있겠군요..

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