과학적 실재론과 귀추법 [2005학년도 MEET 예비/과학철학]

[그림 1] 표준 모형(Standard model)을 구성하는 기본 입자들. 이들 일부는 직접 관측할 수 없고 귀추법을 통해 설명된다고 볼 수 있다.

 

  코난 도일의 이야기에서 셜록 홈즈는 뛰어난 통찰로 범행의 단서들을 추적하면서 사건들을 명쾌하게 해결해 나간다. 범행 단서들에 관한 홈즈의 설명은 언제나 경찰이 제시하는 설명보다 완벽하고 포괄적이다. 이러한 홈즈의 명쾌한 설명은 범인이 잡히기도 전에 사람들에게 그의 설명이 다른 어떤 설명보다도 옳다는 믿음을 갖게 한다. 이와 같이 어떤 현상을 설명 하는 하나의 주장이 다른 주장에 비해 상대적으로 설명력이 뛰어나다면, 그것은 그 주장이 옳다고 믿을 만한 충분한 이유를 제공한다. 이런 방식의 추론을 ‘최선의 설명에로의 추론’ 이라고 부른다.

 

  이는 매우 신뢰할 수 있는 추론 방법으로서, 과학의 영역에서 유용하게 사용되어 왔다. 과학에서 어떤 현상을 설명하는 경쟁적 이론들이 여럿 있을 때, 어떤 이론을 더 좋은 이론으로 선택할 것인가 하는 문제가 자주 발생한다. 특히 과학 이론은 관측으로 직접 검증되기 어려운 내용들을 포함하므로, 최선의 설명에로의 추론은 어떤 이론을 선택해야 할 것인지를 결정하는데 매우 유용하다. 가령 어떤 과학 이론이 다른 과학 이론들에 비해 현상을 더 성공적으로 설명한다면, 우리는 그 이론을 더 좋은, 나아가 올바른 이론으로 판단할 만한 충 분한 이유를 갖게 된다.

 

  최선의 설명에로의 추론은 과학적 실재론을 옹호하는 데도 매우 유용하다. 여기서 과학적 실재론이란 과학 이론이 외부세계를 참되게 혹은 적어도 근사적으로 서술한다고 믿는 관점이다. 나아가 그러한 과학 이론 안에 가정된 이론적 존재자들 역시 실제로 존재하는 사물들을 표상한 것으로 본다. 일반적으로 과학 이론이란 자연 세계를 서술하고 이를 바탕으로 현상을 설명하는 하나의 언어이다. 그런데 자연 세계 안에는 현상 이면에 그 현상을 일으킨, 하지만 우리가 직접 관측할 수는 없는 사물들이나 원리들이 존재한다. 과학 이론은 이러한 내용들을 포함하기 때문에 매우 추상적인 언어들로 서술된다. 따라서 어떤 과학 이론이 참인지 거짓인지를 경험을 통해 직접 확인하기는 매우 어렵다. 또한 과학 이론 안에 가정된 이론적 존재자 역시 그것이 실제로 존재하는 사물을 표현하는 것인지 아니면 가정된 허구일 뿐인지를 확인하기도 어렵다. 예를 들어 원자 핵 속의 미시 물리 현상을 설명하는 쿼크(quark) 이론은, 핵 속에 존재하는 양성자나 중성자를 쿼크라는 입자들의 덩어리로 가정하고, 핵의 물리 현상들을 매우 성공적으로 설명해 주고 있다. 그런데 쿼크 이론에서 가정하는 쿼크 입자는 현재로서는 직접 관측이 불가능하다. 따라서 쿼크 이론이 옳은지 그른지를 경험적으로 판단하는 것은 어렵다. 이렇게 직접적인 확인이 불가능한 상황에서 과학적 실재론자는 쿼크 이론이 미시 세계를 참되게 혹은 적어도 근사적으로 서술하며, 쿼크와 같은 이론적 존재자들이 실제의 사물을 지시한다고 믿는 것이다. 이는 과학 이론을 보는 하나의 철학적 관점이자 신념이다. 다시 말해 과학 이론이 단순히 현상을 설명하기 위한 가설적 도구가 아니라 우리에게 경험적 세계든 직접 관찰 불가능한 세계든, 그것에 관한 참된 정보를 제공해 준다는 믿음의 표현이다. 그렇다면 이러한 믿음 자체를 옳다고 받아들일 수 있는가?

 

  과학적 실재론자가 그러한 믿음을 주장하는 가장 중요한 이유는 그런 믿음이 전제되지 않고서는 실제 역사 속에 드러난 과학 이론의 성공을 제대로 설명할 수 없다는 판단 때문이다. 즉 과학적 실재론이야말로 과학의 성공이 결코 우연이나 기적이 아님을 보여 주는 유력한 관점이라는 것이다. 실제로 과학사를 보면 많은 과학 이론들이 매우 성공적이었음을 알 수 있 다. 가령 별의 운행과 관련하여 점성술의 설명보다는 천문학 에서의 설명이 훨씬 더 성공적이며, 천동설보다는 지동설에 입각한 천문학 이론이 훨씬 더 성공적이었다. 그런데 실재론적 관점이 아닌 다른 관점들은 이러한 성공을 잘 설명하지 못한다는 것이다. 그러므로 과학적 실재론이 옳다고 받아들일 충분한 이유가 있다고 과학적 실재론자는 주장한다. 여기서 우리는 과학적 실재론이 최선의 설명에로의 추론을 통해 옹호되고 있음을 볼 수 있다. 일반적으로 최선의 설명에로의 추론은 합당한 추론 방법으로, 일상적인 영역이나 과학의 영역에서 지금까지 널리 유용하게 사용되어 왔다. 따라서 우리는 과학적 실재론이 옳다고 증명할 수는 없으나, 과학적 실재론이 옳다고 믿을 충분한 이유는 있다고 생각할 수 있다.