경험주의 : 사물 인식 방법

 

고대 그리스인들은 다리를 다쳤을 때, 감기에 걸렸을 때, 또는 예복에 우연히 불이 붙거나 하면 교조주의자와 험주의자 박사들 중 하나를 찾아야 했습니다. 교조주의자는 질병을 이해하는 최고의 방법은 신체 기능에 관한 이론을 개발하는 것이라고 생각하는 사람들인 반면에, 경험주의자는 질병을 이해하는 최선의 방법은 아픈 환자를 관찰하는 것이라고 생각했습니다. 하지만 이 두 의학 학파 간의 경합은 오래 지속되지 않았습니다. 왜냐하면 교조주의자를 찾아가기로 결정한 사람은 사망에 이르는 경우가 많았기에 이 방식을 반복하는 것은 올바른 선택이 아니었기 때문입니다. 오늘날 우리는 자신이 가지고 있는 전제사항에 집착하는 경향을 지칭하는데 교조주의란 단어를 사용하고, 세상에 관한 정확한 지식은 관찰이 필수적이라는 믿음을 지칭하는데 경험주의란 단어를 사용합니다. 관찰을 해야 자연 세상에 관한 질문에 답을 할 수 있다는 사실이 자명한 것이기는 하지만, 이런 분명한 사실도 실제로는 최근에 와서야 널리 수용되게 된 것입니다. 인류 대부분의 역사를 되돌아볼 때, 인간은 중요한 문제에 대답하는 데 있어 권위자를 신뢰하였습니다. 인간이 선지자가 아니라 자신의 눈과 귀를신뢰하게 된 것은 최근 1000년에 국한될 뿐입니다.

경험주의는 과학적 연구 방법의 필수요소인데, 과학적 연구 방법이란 경험적 증거를 사용하여 진실을 찾아내는 절차를 의미합니다. 본질적으로, 과학적 연구 방법은 우리가 세상에 관해 어떤 생각을 가지게 될 때, 즉 박쥐들은 어떻게 목적지를 찾아가고, 달은 어디에서 생성되었으며, 왜 사람들은 트라우마를 겪은 사건들을 잊지 못하는지 등에 대해 어떤 아이디어를 가지게 될 때, 이런 아이디어에 적합한 경험적인 증거를 얻어내고 그 증거에 맞추어 원래의 아이디어를 수정한다는 것을 의미합니다. 과학자들은 이런 유형의 아이디어를 이론이라고 지칭하는데, 이는 자연 현상에 대한 가설적인 설명을 말합니다. 우리는 박쥐들은 소리를 내서 그 메아리가 돌아오는 것을 들으면서 방향을 잡아가고, 달은 소행성이 지구와 충돌했을 때 생성되었으며, 두뇌가 트라우마를 일으키는 사건에 반응해서 기억을 촉진하는 화학물질을 만들어낸다고 이론을 만들 수 있을 것입니다. 이런 이론들은 각각 자연 세계에서 어떤 것이 어떻게 작용하는지를 설명해 줍니다.

과학자가 이론은 개발하고자 할 때, 그들은 간명성의 규칙을 따르고자 하는데, 이는 모든 증거를 설명할 수 있는 가장 단순한 이론이 가장 좋은 이론이라는 것입니다. 간명성을 의미하는 parsimony란 말은 parcere란 라틴어에서 유래하였는데, '여분으로 남겨 놓는 것, 절약하는 것'을 의미합니다. 이 규칙은 14세기 논리학자 윌리엄 오컴의 규칙에 근거하는 것인데, 그는 "다원성은 필요 불가결한 경우가 아니라면 제안되어서는 안 된다"고 서술하였습니다. 오컴이 자연은 단순하다 든지 복잡한 이론은 잘못되었다고 한 것은 아닙니다. 그는 단지 가장 단순한 이론을 가지고 출발하되 필요하다고 인식될 때만 이론을 보다 복잡하게 만들어야 한다고 제안하는 것입니다.

우리는 이론이 가능하면 단순하기를 원합니다. 하지만 또한 정확하기를 원합니다. 어떤 특정 이론이 정확한지 아닌지를 어떻게 결정할 수 있는가요? 이론은 이 세상에서 관찰할 수 있어야 하는 것이 무엇인지에 대해 구체적인 예언을 만들어 냅니다. 예를 들어, 박쥐들이 소리를 내서 그 메아리가 돌아오는 것을 들으면서 방향을 잡아가는 것이 사실이라면, 청각장애 박쥐들은 목적지를 찾아갈 수 없어야 합니다. 이러한 '당위진술문'을 가설이라고 하는데, 이는 이론에 따라 만들어진 반증 가능한 예언을 말합니다. 반증 가능한이라는 말이 이 정의에서 중요한 부분입니다. 예컨대 신이 우주를 창조하였다와 같은 이론은 그 말이 사실이라면 관찰할 수 있는 것이 무엇인지를 구체화 할 수 없으며, 어떤 관찰을 통해서도 오류를 반증할 수가 없습니다. 그런 이론들은 가설을 만들어 낼 수가 없기 때문에 과학적 연구의 대상이 될 수 없습니다. 이 말이 그런 이론들은 틀렸다고 하는 것은 아닙니다. 단지 과학적 연구 방법을 통해서는 그런 판단을 할 수 없다는 것을 의미합니다.

그러면 가설검증을 할 때는 어떤 일이 발생하는가요? 과학적 연구 방법을 사용해서 무엇을 찾아낼 수 있는가요? 알베르트 아인슈타인은 "아무리 많은 실험을 해도 내가 올바르다는 것을 증명할 수 없지만, 단 한 번의 실험만으로도 내가 틀렸다는 것을 증명할 수 있다"는 말로 유명해졌습니다. 왜 그럴 수밖에 없는가요? 여러분이 단지 박쥐 몇 마리만 관찰하여도 소리항해 이론에 대해 알 수 있는 것이 무엇인지 상상해 봅시다. 만일 여러분이 귀머거리 박쥐가 잘 들을 수 있는 박쥐 못지않게  목적지를 잘 찾아간다는 것을 발견한다면, 소리항해 가설이 틀렸다는 것이 즉시 증명될 것입니다. 하지만 귀머거리 박쥐는
잘 들을 수 있는 박쥐보다 목적지를 찾아가는 데 서툴다는 것을 발견했다면, 여러분이 관찰한 것은 소리항해 가설과 일관되기는 하지만 그 가설을 증명하지는 못할 것입니다. 비록 오늘은 귀머거리 박쥐가 완벽하게 목적지를 찾아가는 것을 볼 수 없었지만, 여러분이나 다른 누군가가 내일 그런 일이 생기는 것을 볼 가능성이 있습니다. 증거가 이론과 일관적일 때 우리 확신은 커지겠지만, 이것이 우리에게 완전한 확신을 갖게 하는 것은 아닙니다. 앞으로 여러분이 "과학자가 X 이론이 정확하다는 것을 증명했다"는 신문 기사를 보게 된다면, 이제 이를 검증해 보아야 합니다.

 

반응형

세상에 관한 진실이 무엇인지를 학습하는 최선의 방법은 이론을 개발해서, 이들로부터 가설을 추출해 내고, 증거를 수집하여 이 가설들을 검증하고, 그런 다음 이 증거들을 사용해서 이론은 수정하는 것임을 과학적 연구 방법은 시사하고 있습니다.

수 세기 동안 사람들은 말을 탔습니다. 그리고 수 세기 동안 사람들은 둘러앉아서 말의 네발이 동시에 지상에서 떨어졌는지에 대해 논쟁하였습니다. 어떤 이는 그렇다고 하고 어떤 이는 아니라고 말하기도 했으며, 어떤 이는 변화를 위해 뭔가를 해야 하는 것이 아니냐는 발언을 했습니다. 1877년에 에드워드 무이브리지는 고속 연사 방식의 촬영법을 고안하였고, 말이 달릴 때 네발 모두 지상에서 떨어진다는 것을 그가 찍은 사진은 보여 주었습니다. 그 후 두 번 다시 어떤 경주자도 날아가는 말에 관한 논쟁을 하지 않았습니다. 왜냐하면 무이브리지는 단 한 번으로, 그리고 영원히 논쟁을 종식했기 때문입니다.

그런데 도대체 이 논쟁이 왜 이리 오래 지속되었는가? 사람들은 아주 여러 해 동안 말이 달리는 것을 보았는데도 불구하고, 왜 어떤 사람들은 말이 공중에 떠 있는 것을 보았다고 말하고, 어떤 사람들은 최소한 한 발은 땅 위에 있는 것을 분명히 보았다고 말하는 것일까요? 놀랍게도 우리의 눈은 많은 것을 볼 수 없고, 또한 많은 것을 부정확하게 보기 때문입니다. 우리느는 진실을 보지 못했지만 이들이 사실이기 때문입니다. 지구는 완전히 평평해 보이지만 완전하지 않게 둥글기도 합니다. 무이브리지가 알려준 것처럼, 만일 우리가 세상에 대한 진실을 알고자 한다면, 우리는 단순히 눈에 보이는 것보다 더 많은 것을 해야 합니다. 경험주의는 올바른 접근방법입니다. 하지만 정확하게 이를 실현하려면, 관찰에 필요한 규칙과 기법의 집합을 말하는 경험적 연구 방법이 요구됩니다.

많은 과학에서 방법이란 말은 주로 감각의 힘을 향상시켜 주는 기법을 말합니다. 생물학자들은 현미경을 사용하고 천문학자들은 망원경을 사용합니다. 왜냐하면 그들이 관찰하고 싶은 사물은 맨눈으로는 볼 수 없기 때문입니다. 한편, 인간의 행동은 상대적으로 관찰하기 쉽습니다. 그래서 여러분은 심리학 연구 방법이 상대적으로 단순한 것이라고 기대할 것입니다. 그런데 실상 심리학자들이 직면하고 경험하는 도전은 모든 현대 과학 중에서 가장 두려운 것 중의 하나입니다. 그래서 심리학의 연구 방법은 모든 현대과학 중에서 가장 복잡한 것 중의 하나입니다. 이와 같은 경험적 도전은 인간이 연구하기 어려운 세 가지 특성을 가지기 때문에 생겨납니다.