[과철이] Lec 25 - Karl Popper의 반증주의

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서울대학교 김영 교수님의 과학의 철학적 이해 23-2 의 Lecture note 입니다.

귀납법은 과학의 논리가 될 수 있는가?

칼 포퍼의 반증주의

과학의 핵심적 방법은 실험및 관찰(경험적 방법), 핵심적 논리는 귀납법으로 전통적 견해인 연역법과 대조

일반적 통념과는 다른 파격적인 견해를 제시한 칼 포퍼.

반증주의(연역주의) : 귀납법에 대한 어떠한 정당화도 불가능하다는 흄의 논리를 받아들임.

귀납법이 과학적 방법의 본질적인 부분이라는 일반적 통념에 있다. (귀납법이 과학의 논리라는 생각 자체가 잘못됨.)

과학은 귀납법에 근거한 것이 아니라는 논지.

과학이 인간의 이성적 활동이라면 과학에 합리성이 존재한다면 과학은 귀납 없이도 수행될 수 있어야 한다.

과학은 귀납과는 아무런 연관성도 가지고 있지 않으며, 유일한 과학의 논리는 연역이라는 것.

반증의 논리 하나로 포퍼는 귀납의 문제에 대해 해소 함. (귀납의 문제 자체가 사라지므로 해소라 할 수 있음.)

입증과 반증의 논리적 비대칭성 때문(asymmetry)

단칭진술(singular)를 아무리 많이 모아도 일반 법칙의 참을 도출할 수는 없다.

단 하나의 반증 사례로 ’모든 까마귀가 검은 것은 아니다’라는 진술을 논리적으로 도출할 수 있다.

• 검은 백조, 블랙 스완 : 불가능하다고 인식한 상황이 실제 발생하는 것을 일컫는 단어가 됨

아무리 많은 사례로도 일반법칙을 입증할 수 없으나, 단 하나의 사례로도 일반 법칙을 반증할 수 있다. 즉 과학 법칙은 입증될 수는 없으나 반증될 수는 있다.

즉 궁극적 참이 증명될 수는 없으나 반증을 통해 경험적으로 테스트될 수는 있다.

입증활동이 아닌, 반증 활동을 통해서 (입증하려는 시도가 아닌, 반증하려는 시도를 통해) 경험적으로 테스트될 수 있다.

과학 법칙은 그것을 입증하는 것이 아닌, 반박(반증)하려는 시도에 의해 테스트되는 것이다.

입증 증거의 수효가 아무리 많아도 그 것의 경험적 의미는 거의 없는 것.

반증하려는 시도는 인간의 뿌리 깊은 본성을 거슬러야 하는 것으로, 인간은 확증 편향을 갖고 있기 때문에 본성을 거스르는 것

확증 편향 : 신념에 일치하는 정보만 받아들이고 그렇지 않은 정보를 무시하려는 경향성. (인지적 왜곡을 범함)

우리 마음에 하나의 세계관이 자리 잡으면 그 세계관을 확증해주는 사례만 중요하게 취급하는 경향이 생김.

정보가 많아질 수록 분명 반례(자신의 견해를 반박하는 증거)도 증가하나, 거꾸로 자신의 견해를 더욱 확신하는 역설이 생겨난다.

확증 편향은 자연적인 사고 경향이므로 우리 삶에 널리 퍼져 있다. 우리의 뇌는 가능한 한 부담을 적게 하는 길로 가려는 경향이 있기 때문임.(효율성의 원칙, 게으름의 본성)

칼 포퍼

소련 공산주의, 히틀러 전체주의의 몰락 예견, 이를 적중하는 것을 확인하는 행운을 누리기도 함.

어떠한 과학적 지위를 획득하는 것이 언제인가. 이론의 과학적 성격 내지 과학적 지위의 획득 기준은 언제인가?

가짜 과학과 진짜 과학을 구분하고 싶어 함. 과학도 종종 오류를 범하고, 가짜 과학도 우연히 참이 되는 경우가 있음

경험적 방법, 비경험적 방법 또는 가짜 경험적 방법을 구별하는 문제.

• 사주팔자는 ‘동양에서 5,000년 내려온 통계 과학이다.’ → 사주팔자는 경험 과학인가?

가짜 경험적 방법의 전형적 술책 : 이 세상 어떠한 두 사람을 비교해도 유사한 것으로 말해 볼 수 있는 특징은 끝도 없이 찾을 수 있다.

파국의 시대의 한복판에서 젊은날을 보냈던 칼 포퍼

프로이트

인간은 이성에 의해 지배되는 존재라는 생각을 뒤엎고 리비도라는 성적 에너지에 대해 지배되는 충동적 존재임을 주장.

혼란에 부합하고 혼란을 부추긴다는 의미에서 대단한 성공을 거둘 수 있었음.

아들러

개인 심리학을 내세우며, 타인과 비교하며 심리적 열등감을 가지는데, 그 열등감의 극복을 통한 우워성의 추구가 인간의 가장 중요한 삶의 동기라고 주장. (열등감으로 그 사람의 행동을 설명하는 것은 우리에게 매우 익숙한 설명 방식이다) = 귀인 방식

마르크스

자신이 발견한 역사법칙(원시 공산제, 고대 노예제, 중세 봉건제, 근대 자본주의, 공산주의)이 필연성을 가지는 객관적 과학법칙임을 역설

20세기 공산주의 혁명가들도, 21세기 중국 지도자들도 자신의 주장이 과학적임을 말함.

1900년도 초반의 역사적 배경

아인슈타인의 논분 발표, 양자역학의 주창 등으로 결정론적 세계관이 크게 흔들린다

베게너의 대륙이동설.

쿠르트 괴델, 불완전성 정리로 인간 이성의 한계를 보여줌

과학과 가짜 과학의 구분, 반증가능성

마르크스의 역사이론, 심리 분석, 개인심리학 등이 과학적 지위를 주장하는 것이 맞는가. 이것들은 과연 과학인가?

과학과의 공통성보다는 원시 신화(myth)와의 공통성을 실제로 더 많이 가지고 있음.

이 이론들은 각 이론의 관련 영역에서 발생하는 실제적으로 모든 현상을 설명할 수 있는 것 처럼 보임.

이를 공부하면 숨겨진 새로운 진리에 눈을 개안해 주는, 지적인 개종이나 계시의 효과가 나타나는 것처럼 보임.

어떤 일이 일어나든지 간에 항상 그 이론을 입증한다는 것은, 아무 일이 일어나지 않아도 그 이론을 입증한다.

이러한 것의 예시는 논리적 참(logical truth)으로, 아무런 경험적 내용이 없고, 이 세계에 대해 어떠한 정보도 주는 것이 없다.

완전히 상반된 두 인간의 행동조차 동일한 원리(개념)에 의해 쉽게 설명할 수 있다고 주장함.

모든 것을 설명한다는 명백한(겉보기) 강점이 그들의 약점이라는 사실. (경험과학이 아님)

모든 것을 설명한다는 것은 아무 것도 설명하지 않는다는 것이다. 즉 이는 세계에 대해 아무 것도 알려주지 않는, 경험과학의 이론이 아니라는 것.

• 어린아이를 물에 빠트리는 / 구하는 사람의 행동에 대한 Adler/Freud의 답변

  Adler : 어린아이를 물에 빠트리려는 행동을 하도록 하는 열등감을 가지고 있기에, 구하려고 뛰어드는 사람은 그런 행동을 하도록 하는 열등감을 가지고 있기 때문에

  Freud : 물에 빠트리려는 행동을 하는 사람은, 그러한 컴플렉스를 가지고 있기 때문에(무의식 상태)이기 때문에, 뛰어드는 사람은 그 행동을 하도록 콤플렉스가 승화되었기 때문에(또다시 무의식 상태이기 때문에)

즉 이러한 논지는 몰리에르의 의사가 말하는 방식(아편이 졸린 이유는 아편에 졸린 성분이 있어서)이다. 즉 설명이 아님.

100가지 현상을 100가지 가설이나 원리로 설명하려는 것. 100가지 현상에 100가지 원리로 설명하는 것은 우리의 설명에 관한 직관에 어긋난다.

• 심리적 이기주의 : 인간의 모든 행동은 그 사람에게 심리적 이익을 준다. → 그 사람은 어떠한 행위를 해도 그 사람 마음에 좋기 때문에 하는 것. 이는 그 사람이 원래 그래 라고 말하는 것과 진배없다

아인슈타인의 이론

이는 가짜 과학과는 다른 결의 이론이었다.

일반 상대성 이론은 중력장에 의해 빛의 경로가 굴절될 것을 함축.

이러한 이론은 어떤 가능한 관찰결과와는 양립 불가능하다.

칼 포퍼의 결론

1. 모든 이론에 대헤 입증, 검증을 달성하는 것은 입증 사례를 찾으려고 마음만 먹으면 쉬운 것이다.
   • 그러나 그것들의 수효가 아무리 많다 해도 그 것의 경험적 의미는 거의 없다.
2. 위험성 있는 예측의 결과인 경우에만 입증이 달성된 것으로 여겨야 한다. 즉 그 이론과 양립 불가능한 사건, 즉 그 이론을 반박할지도 모르는 사건을 예측하는 것이 당연했을 경우에만 입증이 달성한 것으로 여겨야 한다.
3. 모든 ‘좋은’ 과학이론은 일종의 금지이다. 이론이 금지하는 바가 많을 수록 그 이론은 더 좋은 이론이다.
   • 이론의 금지하는 바가 많을 수록 경험적 내용이 풍부해 이 세계에 대한 더 많은 것을 알려준다.
   • 가짜 과학은 상상 가능한 어떤 사건도 허용하며, 금지하는 바가 없다. (경험적 내용이 없다.)
4. 상상 가능한 어떠한 사건에 의해서도 반박될 수 없는 이론은 과학 이론이 아니다.
   • 반박 불가능성은 이론의 장점이 아닌, 결점이다.
5. 이론에 대한 진짜 테스트는 이론을 반증하려는, 반증가능성이다. 테스트 가능성에도 등급이 있고, 다른 이론보다 테스트 가능성이 높고 반박에 많이 노출된 경우가 더 큰 위험성을 가진 이론임.
6. 입증 증거가 이론에 대한 진짜 테스트의 결과로 나온 경우를 제외하고는 입증 증거로 여겨서는 안된다.
   • 이론의 과학적 지위에 대한 기준은 이론의 반증가능성, 반박가능성, 테스트 가능성이다.

반증을 통한 과학 지식의 성장과 진보

좋은 과학은 세계에 대한 무제한적 제한이 아닌, 제한된 주장을 하므로 반증가능하다(금지이다).

반증가능성이 더 높은 이론이 더 좋은 이론. 주장하는 바가 많으면 많을 수록 그 대로 세계가 운행하지 않을 가능성이 더 커짐.

• 케플러 법칙보다 뉴턴의 이론이 반증가능성이 높으므로 더 높은 등급의 이론이다.

이론이 정확하고 명확하게 진술되어야 한다는 지침으로 귀결된다. 이론의 반증가능성이 사라지므로 이론은 과학적 지위를 가지지 못한다.

반증의 위험 앞에 노출될 수 있도록 충분히 명확하게 진술되어야 한다. 일부러 애매하고 모호하게 진술되어 반증에 직명하는 것을 회피하려고 시도한다.

쉽게 빠지는 효과 : 우물 효과. 그것을 들여다 보면 볼 수록 자신의 모습을 더 많이 발견하게 된다. 즉 그 예언, 진술이 모호하면 모호할 수록 그 속에서 자기 자신의 모습을 더 많이 찾아낸다. (자기중심성 때문에) (MBTI 검사 같은 것도)

과학의 방법 : 연역 논리, 추측과 반박

과학의 유일한 방법은 시행착오, 추측과 반박이다.

가설연역적 방법과 흡사하나 결정적 차이가 있는데, 관찰 귀결이 참이면 그 가설을 어느정도 입증하는 것이다.

그러나 관찰 귀결이 거짓으로 드러나면, 연역적으로 전제들 중 하나가 저짓이라는 점이 연역적으로 도출된다.

초기 조건, 보조 가설을 의심하지 않으면 이 가설을 거부하면 되며, 이 반증된 이론은 가차없이 폐기 될 것

반증주의자는 그저 그런 진리를 이야기하는 것 보다는, 곧 거짓으로 밝혀진다 해도 대담한 추측을 제기하여 그 문제를 해결하려는 노력을 더 좋아한다. → 오류를 통해 배우는, 오류를 통한 진보를 통해 진리에 더 가까이 나아갈 수 있다.

경험적 내용이 풍부한 이론의 추구가 과학의 목적. 실제 truth에 적중하는 것은 과학 활동의 주요 목적이 아니다. 반증가능성이 높은 가설을 제시하고, 그 가설을 반증하려는 신중하고 집요한 노력을 함.

• 물은 섭씨 100도씨에서 끓는다.

  → 이에 대한 반박으로 닫힌 용기에서는 100도에서 끓지 않는 다는 것을 반증할 수 있을 것. (100도에서 끓지 않는 반증을 찾아냄)

  → 열린 용기에서 100도에 끓는다는 가설을 다시 발표, 또다른 반박을 통해 발전해 나가는 것.

Q. 기존의 경험적 내용이 좁은 지점으로 모아지므로 더 축소되고 있는 것이 아닌가?

A. 그렇지 않다. 첫번째 내용보다 더 풍부한 내용을 가지는 가설을 만들어야 함. 왜 닫힌 용기에서는 100도가 아니고 열린 용기에서만 100도에서 끓는지를 모두 설명해주므로, 더 많은 경험적 내용을 지닌 법칙.

추측과 반박의 과정을 통해 반증가능성이 높은 가설을 제시하고, 이를 반증하려는 노력을 통해 과학이 발전, 진보한다. 이를 통해 우리가 세계에 대해 이전보다 더 많은 것을 알게 됨.

Popper 과학철학의 특징

Popper의 과학 철학은 실제로 하는 일에 대한 설명, 사실(is)에 대한 서술이라기 보다는 과학자들이 따라야 할 규범(should)를 제시하는 것으로 보이기 십상임.

토마스 쿤의 과학철학과 비교하였을 때 포퍼의 과학철학은 해야 하는 일(should)를 제시, 쿤은 사실(is)를 제시.

당대 최고의 과학자들이 Popper의 견해에 찬성을 표한 경우가 많음. 이는 과학관이 문자 그대로 철저한 비판정신, 엄격한 자기비판을 포함해 진리를 탐구해 나가는 모습을 이상화시키고, 과학 활동에 일종의 도덕적 숭고함까지 보여야 하는 것 처럼 보였기 때문.

진리를 추구하는 사람을 존중하라. 그러나 그것을 발견했다고 주장하는 사람은 경계하라 : truth에 적중했다고 우리 스스로 말할 수 없다. 그러나 그것을 추구하는 일이 무의미한 것은 아니다. 추측과 반박의 방법에 의해 보다 경험적 내용이 풍부한 이론으로 나아가는 것이다.