과학, 철학을 만나다 - 장하석
과학이 철학을 만나니, 헛, 잼있네?
포퍼와 칼을 알게 된 것이 가장 큰 수확 중 하나.
과학적이란 게 무엇인가에 대해 생각해보게 해 준다.
이 세상에 진리란 없다고 해야 할까,
과학의 모든 건 결국 인간다움을 담뿍 담은 인간의 자연에 대한 표현일 뿐.
우리가 아는 과학적 지식은 의외로 진화와 유사한 사건일 수도 있다는 점,
게다가 그 지식이 실재와 다를 수도 있다는 점,
철석같이 믿고 있는 그 지식의 토대는 사실 허술하다는 점.
다만, 그 과정, 그 과정에 집중하는 것은 충분한 의미가 있다, 문제해결력을 채워가는 과정이기에.
'순수한' '물'이 '1 기압'에서 '100도'에서 '끓는다'.
이 문장은 처음부터 끝까지 모든 어절에서 다 틀렸음을 알게 해 준 책.
추천합니다 :)
1장 과학이란 무엇인가
우리가 쉽게 과학이라 생각하는 것은 과학이 아니라 기술이다
포터 : 반증주의, 비판적 사고
- 예측대로 나오지 않으면 미련 없이 포기하겠다는 태도, 아인슈타인 존경
- 과학은 끝없는 추측과 반증의 과정
- 과학적 태도 = 비판적 태도
- 종교, 정신분석, 정치 이데올로기 : 비판적이지 않으므로 발전과 향상이 없음
- 자연이 보여주는 대로 따라가며 이론을 만들어야 함
- 이루진 못해도 진리를 향해 나아가야 한다
쿤 : 패러다임 기반 정상과학
- 독단성이 과학자의 전형, 과학에 필요한 태도
- 정상과학 목적 : 패러다임 안에서 새로운 걸 밝혀내는 것
- 주기율표 내에 예측되는 원소를 찾아내는 등
- 정상과학의 퍼즐 : 임시방편적 가설(adhoc) : 정신분석과 다를 바 없지 않느냐의 경계선 불분명
- 패러다임에서 먼저 틀을 잡고 자연을 그 안에 넣기 위해 연구해야 함(정상과학)
- 과학엔 방향성(최종 진리)이 없다
저자 : 동시에 여러 패러다임 유지해도 됨 (다원주의)
2장 지식의 한계
데카르트 : 모든 것을 거부하고 새로 시작하자 - 제1철학에 대한 명상
- 합리주의 : 감각보다 이성의 판단이 월등
- 근데.. 내가 제정신이 아니면 2+2=4를 어떻게 믿지? 까지 의심함
- 나는 생각한다, 고로 나는 존재한다 : 아무것도 확실히 알 수 있는 게 없다는 인식론적 절망의 표현
- 신은 선하다~ 로 정신 승리함
- 근데 신존재는 어떻게 확신? : 신은 완벽한데 인간처럼 부족한 존재가 못 만듦. 완벽 개념을 심어준 완벽한 신은 존재하는 게 틀림없다
칸트 : 순수 이성 비판
- 순수한 이성만으로 뭔가를 알아내겠다는 시도 비판, 인간 경험 넘는 주제를 이성 추론으로 알아내는 건 덧없다
17C 과학대혁명 : 귀납적 추론
- 포퍼는 비판함 : 귀납적으로 그럴듯해도 다른 예가 나오는 순간 깨진다 (어느 날 해가 서쪽에서 뜨면 어쩔껀데)
관측의 이론적재성 : 관측은 이론의 영향을 받는다
- 경험주의 인식론의 가장 근본적 문제
- 과학지식의 근본적인 경험, 관측은 불가피하게 인간적
- 1) 선입관이 지각 자체에 영향을 줌
- 2) 이론적 배경이 다른 사람은 다르게 해석
- 3) 실험기구 작동원리에 이미 이론이 들어감
- 4) 이론을 벗어난 관측사실을 아예 거부함
18C 흄 : 귀납적 사고는 논리적으로 부족하나, 버릴 수도 없는 인생의 관습
인간의 경험 : 본질적으로 객관성 결여
3장 자연의 수량화
수량화 : 과학이 자연에 숫자를 갖다 붙이는 것
- 당연하지도, 쉽지도 않은 일
- 상식적으로 수량이라고 여기는 것들은 처음에 수량이 아니었다
- 빠르다 느리다 : 질적인 개념이지 양적인 개념이 아님
- 속도 : 중세에는 거리와 시간이 서로 전혀 다른 양인데 하나를 다른 하나로 나눈다는 것은 이해하기 어려운 개념
측우기 : 깡통에 자 하나 대놓은 거 아님?
- no.. no.. 깡통에 자가 아니라, 비가 얼마나 왔는지 측정할 생각을 했다는 것이 중요함
- 측우기를 표준으로 만들어 전국에 통계자료를 수집했다는 개념, 즉 수량화라는 아이디어
- 과학적 업적
기준 창조의 어려움 : 온도계
- 17도 : 뭐가 17개?
- 일관성 consistency / 정밀성 precision
- 온도계는 온도와 액체의 부피의 관계 함수로 온도를 측정함 : 근데 그 관계를 알아내는데 기준을 뭐로 삼은 거야? (순환참조)
법칙 의존 측정의 문제
- x = f(y) : x를 몰라서 y로 추론, 근데 f를 알려면 x와 y를 알아야 함 : 순환논리
- 인식 과정의 반복으로 어느 정도 해소
- 인식 과정을 통해 지식일 발달하는 과정 : 나선의 형태 돌면서 위로 위로
길이 : 미터원기, 플라티늄-이리듐 합금
질량 : 킬로그램원기, 플라티늄-이리듐 합금, 근데 조금 가벼워지고 있대
- 킬로그램원기 폐기 결정, 양자역학으로 플랑크 상수 기반으로 킬로그램 정의함.
시간 : 해시계-추시계-
- 푸앵카레 : 시간 정의, 다양, 하나를 절대적으로 옳은지 말할 수 없음 : 관례 주의
4장 과학혁명
패러다임 : 본보기, 스타일 : 이론뿐 아니라 세계관과 가치관 내포함
과학혁명 : 코페르니쿠스 혁명, 뉴튼 역학, 상대성이론, 양자역학
생물학의 과학혁명 : 다윈의 진화
화학의 과학혁명 : 라봐지에의 산소 이론
플랑크 : 새로운 과학적 승리는, 반대파를 설득해서가 아닌, 반대파가 다 죽고 새것에 익숙한 세대가 자라며 이루어짐
쿤 : 과학혁명은 설득의 문제 (증명이 아니라), 개종에 비유
- 패러다임 정립 이전(과학 이전) -> 패러다임 정립 -> 정상과학 1 -> 변칙 등장 -> 위기 -> 과학혁명(새 패러다임) -> 정상과학 2 -> 변칙 등장....
- 패러다임의 관계 : 비정합성
- 1) 패러다임이 바뀌면 판단기준이 바뀜
- 2) 패러다임과 함께 개념의 의미가 바뀜
- 3) 패러다임과 함께 관측된 현상 자체가 바뀜
- 쿤의 과학혁명 반대파
- 1) 이런 식이면 과학적 지식이 축적 안됨
- 2) 과학이 진리에 접근할 수 없음 : 쿤, 과학발전엔 방향성 없다
- 3) 지식의 객관성 위협
- 쿤 : 혁명을 통해 과학은 진보한다, 패러다임을 바꿔가며 전체적인 문제 해결 능력을 키워가고 있기에
진리 추구자에겐 쿤의 과학혁명이 불안함, 극복법은?
- 1) 계속 과학 방법론을 연구, 정말 보편적인 방법을 찾기 위해
- 2) 혁명을 겪으면서도 유지되는 것이 있다고 주장, 방향성 있다고 주장
- 3) 혁명은 다 끝났으니 안주하자고 주장
- 저자의 해법 : 다원주의
5장 과학적 진리
과학적 실재론 : 과학의 궁극적 목표는 진리 추구
- 포퍼 : 과학자는 진리를 향해야
- 관측 불가능한 내용까지 포함
반 실재론
- 도구주의 : 이론은 사고를 위한 도구일 뿐
- 실증주의 : 관측되지 않는 건 무의미
- 구성적 경험주의 : 반프라센, 관측 안되면 과학이 접근할 능력 없음, 실현 불가능 목표 세우지 말자는 현실적 입장
- 반프라센 : 과학의 성공은 생물이 성공적으로 진화한 것과 같음, 겸허함의 철학
관측 불가능의 세상 : 소립자, 멋진 나선은하, 전자기장 : 추론을 할 뿐
- 어떤 감각으로든 지각해야 하는데
과소 결정과 구조적 실재론
- 증거에 의한 이론의 과소 결정 : 성공적 이론도 나중에 폐기 가능
- 과소 결정 : 경험적 증거에 부합하는 이론이 여러 가지인 상황
- 구조적 실재론 : 내용(변수)을 뺀 구조(공식)만을 실재론의 대상으로 삼아야 한다고 주장
진리에 대한 열망
- 저자 : 진리 열망은 종교적이라 생각, 과학을 처음 제대로 발전시킨 이들이 독실한 신자인 유럽인이어서 남은 관념의 유물
- 아인슈타인 : 보어의 코펜하겐 해석 반대하면서, "신은 주사위 놀이를 하지 않는다" - 저자 : 신이 뭘 하고 노는지 그가 어떻게 앎? 보어는 안되고 그는 왜 신과 연락됨? 교만하다..
참됨의 개념
- 진상은, 진리 < 사실
- 우리는 '진리에 집착 말고 진상을 밝히자'라고 할 수 있는데, 영어권에선 다 truth로 이해가 되어 반대에 부딪힘
능동적 실재주의
- 과학의 임무는 자연에 대한 진리가 아닌 진상을 밝히는 것
- 실재 : 인식 주체로부터 독립해 객관적으로 존재한다고 여겨지는 것, 내 마음대로 할 수 없는 것
실재주의 라고 해보자
- 실재론은 적당치 않음 : 이론의 어감
- '주의'는 '이렇게 해보자'라는 의지의 표현
- 과학은 가능한 한 실재에 대해 최대로 연구해서 배워야 함
이론과 실재의 관계
- 과학이론 발전시키는 과정에, 우리는 깨끗한 그림을 그려낼 수 있음
- 관측을 하다 보면 완벽하지 않음, 실제는 깨끗하나 관측을 잘못했다고 생각
- 알게 뭐임? 실제가 지저분할지
- 카트라잇 교수 : 자연법칙엔 두 가지
- 1) 현상적 법칙 : 있는 그대로
- 2) 기초이론 / 기본적 법칙 : 단순화하고 통합해서
6장 과학의 진보
과학은 확실히 진보해 온 것인가? 과학적 진보와 사회적 진보의 관계는?
저자 : '진리'는 과학의 목표가 아님, 진상을 밝히는 과정에 중요한 것은 '지식을 쌓아간다'
토대 : 당연한 듯 쓰이지만 문제가 있는 개념, 든든한 토대란 없음
포퍼 : 토대주의 수정해야 함, 기초 위에 건물 쌓는 게 아니라, 강바닥에 교각 꽂고 다리 놓는 걸로 생각해야 함
노이랏 : 우리는 망망대해에 떠 있는 배를 타고 있는 항해자들과 같다. 배에 물이 새는데 육지로 올라가서 고칠순 없고, 있는 걸로 바다 한가운데서 배를 고쳐야 하는 처지다.
- 과학통일운동 : 산불을 끄려면 온갖 과학을 다 모아서 적용해야 함, 필요에 따라 협력해야 한다는 뜻, 오케스트라와 같다
토대주의 : 불가능한 목표에 매달리게 됨
정합주의 : 자명한 지식의 기본을 찾는 건 불가, 우리가 안다고 생각하는 내용들이 서로 잘 맞아떨어지는가를 보는 이상은 없다
- 일관성만 관리할 뿐 발전에 대해 제시하지 못함
진보적 정합주의 : 확실하지 않은 토대를 기반으로, 연구를 통해 점진적으로 지식 체계를 늘리고, 정합성 있게 재구성
토대 + 정합을 위한 생산적 고민은?
- 1) 우리가 새로운 과학지식을 창조해나가는 과정은 정말 어떤 것인가?
- 2) 과학지식은 하나로 통일된 것인가, 적어도 계속 통일되가야 할 것인가?
7장 산소와 플로지스톤
18C 플로지스톤 이론 : 가연성 물질 속에는 불꽃(플로지스톤)이 잠복하고 있다 - 베허, 슈탈
- 상당히 실용적 개념이었음
라봐지에 - 산화, 원소, 측정, 질량보존의법칙, 플로지스톤 이론 박멸
- 화학혁명의 교훈
- 1) 잘못된 역사적 철학적 통념 수정
- 2) 쿤의 과학혁명이론의 사례
- 3) 완전한 엉터리가 아니면 배워볼 필요가 있음
프리스틀리 - 산소, 기체화학, 가스 채취용 수조, 광합성
달빛친목회 - 다윈, 와트, 웨지우드
캐븐디쉬 - 가연성공기(수소), 물이 화합물, 지구 밀도
산소패러다임
- 역시 결점 있음
- 1) 산소가 산성의 근원이라는 잘못된 이론
- 2) 열을 화학물질로 봄, 열소
과학사의 승패는 간단치 않음, 과정을 보는 의미가 있음
8장 물은 H2O인가?
돌튼 - 최대 단순성의 규칙
아보가드로 - 분자 이론
윌리엄슨 - 에테르화
호프만 - 막대기 공
케쿨레 - 소시지 모델
9장 물은 항상 100도에서 끓는가?
그릇에 따라 다른 온도에 끓음
거품 : 거품이 형성되면 열 손실, 열을 많이 주면 거품이 많이 생김, 거품이 시작되면 열 평형 유지됨
소수성 : 미세한 흠집과 구멍 : 거품 형성에 도움이 됨
18c : 증기압과 대기압이 같아질 때 물이 끓을 수 있음 + 표면장력
돌비 : 매끄러운 그릇에서 끓이면 거품이 극히 한정된 곳에서 생기고, 일단 거품이 생기면 빨리 커져서 물이 튀어가며 끓는 것, 돌비 방지를 위해 비등석 씀
- 거품이 형성되지 못하면 온도가 100도를 훨씬 넘도록 초가열되기도 하고, 이때 비등석을 넣으면 폭발하듯 끓음
들룩 : 물의 끓음에 대한 연구
- 우리가 보통 순수하다고 여기는 물은 기체가 녹아들어 간 불순한 용액에 지나지 않음. 공기를 뺀 후 실험해야 함. 공기를 뺀 물을 가열하니, 섭씨 112도까지 움직임 없이 초가열된 후 폭발.
- 우리가 보통 '끓는다'라고 하는 것은 여러 종류의 현상을 뭉뚱그려 부정확하게 얘기하는 것일 뿐
10장 집에서 하는 전기화학
볼타 - 접촉설
전지 : 만들기는 쉽지만 작동원리는 어려움
월라스턴 - 화학설
아무리 전문가라도, 아니 전문가이기 때문에 더욱더, 지나간 이상한 지식은 알지 못함. 그런 잊힌 지식을 과학사를 공부함으로써 회복할 수 있는 것.
상보적 과학 : 과학사와 과학철학은 과학지식을 생산하고자 모색할 수 있으며, 이는 과학 자체가 그런 역할에 실패하는 곳에서 이루어질 수 있다. 이것을 과학사와 과학철학의 상보적 기능이라고 부른다
11장 과학지식의 창조 : 탐구와 교육
인본주의 과학철학 : 과학 하는 과정의 모든 단계에 인간의 본성, 인간의 능력과 그 한계, 인간의 욕망과 목적이 다 들어감
포퍼 : 과학연구는 추측과 반증, 생물의 진화와 같다
과학에도 솜씨가 필요하다
- 말로 표현되지 않는 암묵적 차원, 숙련된 사람의 지도하에 직접 해보면서 배울 수밖에
- 폴라니 : 자전거 타기, 수영선수, 시각장애인의 지팡이로 물건 감지 솜씨
관측 : 솜씨 적재성
- 엑스선 사진 보며 경험의사가 찾는 것이 다름
언어로 표현되지 않는 언어의 기반
- 다람쥐에게 방향을 가리켜 주어도 의사전달 안됨 : 런던 청설모
비트겐슈타인 : 규칙이란 우리가 사회적으로 동의해서 공유하는 어떤 암묵적 행태를 기반으로 하지 않으면 의미가 없음
- '무엇을 의미하는가'는 '무엇을 하는가'를 기반으로 함
지식에 들어가는 은유
- 귀가 '어둡다'
- 알아 '들었냐'
- 미래를 '앞으로'라고 표현
- 값이 '올랐다' 온도도 '올랐다' : 대체 왜 '위'와 관련 있는가
- 새 이론이 '나왔다'
- 과학에서 가장 중요한 자연의 수량화 자체가 은유
헤시 : 과학에서 사용되는 이론적 모델의 구성과 작용, 은유의 창조적 기능
- 긍정적 비유 - 부정적 비유 - 중립적 비유
홀튼 : 은유는 미지의 세계로 가는 유일한 다리
- 새로운 현상, 적합한 개념도 없어서, 이미 가지고 있는 개념을 은유적 사용해 표현할 수밖에 없음
새개념 창출 과정
- 1) 성취에 만족 않고 더 나아가려 함
- 2) 새 현상에 새로운 개념이 필요함
- 3) 경험 못한 상황을 상상해내기도 함 (사고실험)
창의성과 교육 : 인간의 창의성은 실제로 해결해야 할 절박한 문제가 생겼을 때 저절로 발휘됨
- 그런 상황을 마련해주는 것이 해법
핵심적 새 아이디어 : 젊은이 or 다른 과학 하다가 분야 옮긴 이
- 기존 패러다임이 제시하는 바와 조금 다른 경험과 사고방식이 있어야 새 아이디어 가능
- 획일주의 타파 필요, 다원주의
12장 다원주의적 과학
다원주의 : pluralism - 저자의 주장
- 과학의 한 분야 내에서도 가능한 한 여러 가지 실천체계를 발달시키고 유지하는 것이 좋다
- 좋다 : 과학이 가질 수 있는 다양한 목적을 달성하는데 효과적
- 가능한 한 : 여력의 한계를 인정
- 실천체계 : 과학을 실행하는 행태, 인식 활동들로 구성됨, 인식활동을 목적 달성을 위해 체계적으로 조직한 것
러더포드 : 과학이란 물리학 아니면 우표 수집
- 물리학 제국주의 , 환원론
쿤 : 일원주의적 사고, 각 분야에 패러다임이 한 개뿐
저자 : 하나가 죽지 않아도 정상과학의 이점 살릴 수 있음
- 패러다임이 싸우면
- 1) 과학혁명
- 2) 기존 패러다임이 계속 유지
- 3) 분야가 분화됨
- 4) 한 분야 내에서 공존
- 5) 합종이 생김
다원주의 이점 : 관용의 이득, 상호작용의 이득
- 관용의 이득
- 1) 예측 불허의 상황에 대비하는 보험
- 2) 지적 분업 가능
- 3) 한 가지 목적도 여러 방식으로 달성 가능 : 삶이 윤택
- 4) 여러 목적을 달성하도록 도와줌
- 상호작용의 이득
- 1) 다른 체계 간의 융합
- 2) 채택
- 3) 경쟁
다원주의의 우려
- 1) 세상이 난장판 : 사실 다원주의보다 상대주의의 경계, 다원주의는 아무거나 하자는 게 아님
- 2) 여력이 있을까 : 국가의 과학 예산 1프로만 이상한 사람에게 달라 - 러블럭 '가이아 이론:지구 전체가 하나의 생물임' 창시자
- 3) 정신적으로 불가능
- 4) 사회적 차원의 우려
겸허의 과학
- 프리스틀리 : 우리는 뭔가 하나를 발견할 때, 그로써 그 전에는 상상도 못 했던 여러 가지를 볼 수 있게 된다
- 과학 지식의 확장 이미지 : 아는 게 많아지면 (아는 영역 동그라미가 커지면) 뭘 모르는지 보임(모르는 영역과의 경계 원둘레가 길어짐)
과학적 다원주의는 사회적 다원주의와 깊은 관계
