"이론 선택과 가치"의 두 판 사이의 차이

쿤(1997a)의 공유된 가치 접근에 따르면, 과학자 공동체에 속한 과학자들은 모두 정확성, 단순성, 넓은 적용범위, 정합성, 다산성을 추구한다. 그런데 개별 과학자가 각각의 가치에 부여하는 가중치는 다른 과학자들과 다를 수 있다. 따라서 그 가중치 합에 근거한 이론 선택 결과는 과학자마다 다를 수 있다.<ref>쿤(1997a)은 불일치의 원인으로 가치의 적용이 애매하다는 점, 즉 가치에 대한 해석적 차이도 지적한다. 예컨대 ‘정확성’이라는 가치가 의미하는 바가 ‘정성적 정확성’인지 ‘정량적 정확성’인지 과학자마다 다를 수 있다는 것이다. 그러나 이러한 해석적 차이 역시 가중치 차이로 분석될 가능성이 있다. 즉 과학자마다 정확성이라는 가치를 구성하는 두 가지 세부 가치인 ‘정성적 정확성’과 ‘정량적 정확성’에 부여하는 가중치가 다르다고 하면, 해석적 차이는 가중치 차이로 환원될 수 있다. </ref> 이러한 공유된 가치 접근은 표 1과 같은 이론 선택 상황을 통해 아주 쉽게 이해될 수 있다.  

다행히도 상대의 가치 체계를 변화시키지 않고도 논쟁에서 승리하는 방법이 있으며, 쿤은 이러한 방법을 지지했다. 그것은 바로 상대의 가치 체계에 비추어 보더라도 경쟁 이론보다 우월하도록 자신의 이론을 발전시키는 것이다. 실제로 과학혁명에 기여한 많은 과학자들은 자신이 이론을 선택한 개인적인 이유만으로는 상대를 설득하기 어렵다는 것을 알고 있으며, 상대의 기준을 만족시키기 위해 다양한 노력을 펼친다. 쿤이 염두에 둔 전형적인 사례는 코페르니쿠스 혁명이었다. 이에 따르면, 케플러는 코페르니쿠스 체계의 단순성, 혹은 미적 조화 때문에 그 이론을 선택했지만, 그가 다른 천문학자들을 설득하는 데 성공한 것은 그의 노력을 통해 개량된 태양 중심의 체계가 지구 중심의 체계보다 훨씬 더 정확한 위치 예측을 산출했기 때문이었다. 또한 갈릴레오가 대중을 상대로 태양중심설을 설득하는 데 상당한 성공을 거둔 것은 태양중심설과 정합적인 물리학 체계의 가능성을 제시했기 때문이었다. “케플러와 갈릴레오가 일찍이 코페르니쿠스 체계를 받아들인 이유를 설명하기 위해서는 그들의 개인적 특이성에 호소해야 할지라도, 그 체계를 완벽하게 하려는 그들의 노력에 의해 메워진 빈틈들은 오로지 그들이 공유한 가치들에 의해서만 지정된 것이었다.”(쿤 1997a, 316쪽) 케플러와 갈릴레오의 설득에 의해 입장을 바꾼 사람들은 그들과 동일한 가치 체계를 가지게 되었기 때문에 입장을 바꾼 것이 아니라, 그들과 다른 평범한 가치 체계를 가졌음에도 그들이 발전시킨 이론이 자신의 평범한 가치 체계를 만족시켰기 때문에 설득된 것이었다.

즉 공유된 가치 접근에서는, 이론 A를 선택했던 과학자가 이론 B로 자신의 선택을 바꾸기 위해 반드시 자신의 판단 기준, 즉 자신의 가치 체계를 변화시켜야 하는 것이 아니며, 이것이 바로 쿤이 공유된 가치 접근을 통해 기대한 두 번째 이득인 개종 없는 이론 선택 변화의 가능성이다.  

결국 쿤은 공유된 가치 접근을 통해 자신의 초기 견해의 두 가지 문제, 즉 불일치의 어려움과 와 합의의 어려움 모두 완화하고자 했으며, 그 문제는 분명히 완화되었다. 그렇다면 공유된 가치에 의한 이론 선택 과정은 합리적이라고 말할 수 있을까?

둘째, 집단적 차원에서 쿤이 제시하는 이론 선택의 합리성은 장기적 성공 전략으로서의 성격을 가진다. 쿤에게 이론 선택은 미래의 연구 결실이 불확실한 상황에서의 ‘추구’ 또는 ‘투자’ 행위로서, 공유된 가치들에 의한 이론 선택은 과학자 공동체가 미래에 얻을 결실을 최대화하기 위한 효과적인 전략이라는 점에서 ‘합리적’이다. 왜냐하면 공동체 구성원들의 가치관의 차이로 인해 상이한 선택이 가능하고, 이것이 공동체 전체로서는 분산 투자의 효과를 낳기 때문이다. 즉 공유된 가치에 의한 이론 선택은 발전가능성이 있지만 아직은 미성숙한 이론을 선택하여 발전시킬 소수를 허용하며, 이러한 소수의 선택 없이는 과학의 진보는 멈출 위험이 있다. 물론 가치의 목록은 공유되어 있기 때문에 발전시킬 가치가 아예 없는 이론의 선택은 배제되며, 새로운 이론을 선택한 소수가 이를 발전시켜 기존의 이론을 고수하던 다수를 설득하여 높은 수준의 새로운 합의에 도달하는 것도 가능하다. 물론 이러한 분석만으로는 공유된 가치들에 의한 이론 선택 전략이 “얼마나” 효과적인 전략인지, 과연 “최적의” 전략인지 또는 “유일한” 전략인지는 평가하기 어렵지만, 그것이 과학의 장기적인 성공을 가능하게 해주는 하나의 전략인 것은 분명하며, 바로 그러한 점에서 ‘합리적’이다.  

셋째, 공유된 가치에 의한 이론 선택의 합리성은 가치 체계의 상대적 안정성에 의존한다. 쿤에 대한 한 가지 우려는 패러다임 사이의 방법론적 공약불가능성에 기인했는데, 패러다임이 바뀔 때 패러다임을 선택하는 기준도 함께 바뀐다는 것이다. 이러한 공약불가능성 논제에 따르면, A라는 패러다임을 지지하는 진영은 a라는 기준을, B라는 패러다임을 지지하는 진영은 b라는 기준을 가지고 있기 때문에, 두 진영은 공통의 기준에 호소하여 합의에 이를 수 없다. 이 상황에서 만약 상대를 설득하려면 자신의 기준이 좋은 기준임을 설득해야 하지만, 이러한 기준의 설득은 쉽지 않기 때문에 혁명기에 상대 진영을 설득하려는 과학자들의 논증은 때로 순환 논증에 빠지게 된다(Kuhn 1996, 109-110쪽).  

공유된 가치에 의한 이론 선택은 이러한 문제에 심각하게 노출되지 않는다. 우선 공유된 가치의 목록은 범패러다임적이기에, 과학자들은 상대 패러다임을 지지하는 과학자를 설득하기 위한 건전한 국소적인 논증들을 제시할 수 있다. 표 2에서 시점 1의 과학자 그룹 X는 Y에게 정합성 면에서는 이론 A가 B보다 낫다는 논증을 제시할 있고, 반대로 과학자 그룹 Y는 X에게 단순성 면에서는 이론 B가 A보다는 낫다는 논증을 제시할 수 있고, 이러한 논증은 종합적인 판단에 비해 동의도 쉽게 구할 수 있다. 물론 개별 과학자마다 가치별 가중치를 다르게 두기 때문에, 종합 판단에서는 불일치가 나타날 수 있다. 그러나 그룹 Y의 노력으로 이론 B가 개선될 경우(표 2의 시점 2), 그는 “단순성이 중요하다”는 자신만의 기준을 상대에게 강요하지 않고도 상대에게 B를 선택하도록 설득할 수 있으며, 이러한 설득 과정은 공동체 내에서 허용되는 것으로 합의된 가치 체계 내에서 이루어진다는 점에서 합리적이다.

둘째, 공유된 가치 접근은 이론 선택이 증거에 기초해 이루어진다는 고전적인 생각과 어떤 관계인지에 대해 분명한 답을 제공하지 않는다. 공유된 가치 접근은 ‘증거’라는 개념을 거의 언급하지 않은 채 이론 선택을 해명한다. 물론 쿤은 ‘논증’이나 ‘이유’라는 개념을 자주 언급했는데, 이는 “단순성이 높다”, “적용범위가 넓다”처럼 개별 가치에 의거한 평가들이 이론 선택을 위해 충분하진 않지만 적절한 이유나 증거가 된다고 말하는 것처럼 보인다. 그러나 이론에 대한 그러한 가치 판단들이 어떻게 이론의 증거가 될 수 있는가? 이에 대한 가장 손쉬운 답은 이론에 대한 과학자의 가치 판단의 가중치 합이 이론에 대한 그 과학자의 합리적 믿음의 정도를 나타낸다는 생각에서 출발할 수 있었다. 그래서 이론 선택에 가치가 개입한다는 쿤의 통찰들을 포용하고자 한 일부 베이즈주의자들은 과학의 목표를 진리 또는 확률로 설정하고서, 각각의 가치들에 대한 높은 평가가 높은 확률 또는 확률의 증가를 보장함을 보이고자 했고, 이러한 증명은 그 가치들을 정당화하는 셈이 될 것이다.

『과학혁명의 구조』에서 쿤은 패러다임 선택의 문제를 “과거의 업적보다는 미래의 가능성에 근거를” 두어야 하는 선택 문제로 규정하면서, 다음과 같이 말했다.<blockquote>패러다임 사이의 논쟁이 대체로 문제 풀이 능력의 관점에서 서술되는 경향이 있기는 하지만, 이 논쟁은 사실 상대적인 문제 해결 능력에 관한 것이 아니다. 그보다 논의의 핵심은 어떤 경쟁 패러다임도 완전히 풀었다고 주장하지 못하는 다수의 문제들에 대해서 과연 어느 패러다임이 장차 연구의 지침이 될 것인가에 있다. 과학을 수행하는 대안적 방식들 사이에서 결정을 내리는 것이 필요하고, 그런 상황에서의 결정은 과거의 업적보다는 미래의 가능성에 근거를 두어야 한다.(Kuhn 1996, 157-158쪽)</blockquote>여기서 쿤은 패러다임 선택의 성격을 “어느 패러다임이 장차 연구의 지침이 될 것인가”를 둘러싼 선택으로 규정하고 있다. 이러한 선택은 패러다임에 대한 믿음의 정도나 주관적 확률을 둘러싼 선택과는 성격이 다르며, 이후 라우든 등의 학자들이 언급한 ‘추구로서의 선택’과 유사하다. 어쩌면 쿤은 발견의 맥락과 정당화의 맥락 사이에 추구의 맥락이 있다는 점을 발견하고 그 중요성을 강조한 선구자로도 해석될 수 있다.

또한 쿤은 과학자들 사이에 공유된 가치들 중 ‘다산성’의 설명하면서, 그것의 의미를 다음과 같이 말하기도 했다. <blockquote>마지막 기준인 다산성은 지금까지보다 더 강조될 만한 것이다. 두 이론 중에서 선택하는 과학자는 보통 자신의 결정이 이후의 연구 경력과 관계가 있을 것이라는 것을 알고 있다. 물론 그는 대개 보상을 동반하는 그러한 구체적인 성공들을 기약하는 이론에 특히 끌리게 된다.(쿤 1997a, 302쪽)</blockquote>쿤의 언급 속에서 ‘다산성’이라는 가치는 이론의 참/거짓을 평가하는 사람이라면 누구나 추구하는 보편적 가치가 아니다. 오히려 그것은 연구자라는 사회적, 직업적 정체성에 특화된 가치이며, 동시에 개인적 보상이라는 실용적 가치와 연결되어 있다. 라우든(Laudan 2004)은 ‘다산성’뿐 아니라 ‘설명력’, ‘적용 범위’ 등의 과학의 표준적인 가치들 역시 참/거짓과 관련되어 있지 않다는 점을 지적했는데, 이는 야릇한 문제를 야기했다. 인식적 가치(epistemic value)는 참/거짓과 관련되어 있어야 하나, 과학의 표준적인 가치들은 참/거짓과의 관련성이 불분명하기 때문에, 그 가치들은 인식적 가치로 간주될 수 없다. 그렇다고 그 가치들을 단지 비인식적 가치 또는 사회적 가치라고 부르면 과학은 비합리적 활동처럼 보일 것이다. 이런 딜레마 속에서 라우든이 택한 해법은 과학의 공유된 가치들을 ‘인지적 가치(cognitive value)’라고 부르는 것이었다. 그러나 이는 그저 말을 바꾼 것에 불과해 보인다.  

만약 우리가 이론 선택을 일종의 실천적 행위로 간주한다면, 우리는 이 문제를 색다른 방식으로 접근할 수 있다. 고전적인 의사결정 이론에 따르면, 의사결정은 선택지, 세계의 상태, 결과로 이루어진 행렬을 필요로 하며, 이 행렬은 각각의 가능한 결과에 부여된 가치에 의해 완성된다. 만약 우리가 세계의 상태에 대한 확률적 지식을 가지고 있다면 우리는 기대 가치를 최대화하는 선택지를 선택하는 전략을 이용할 수 있다. 이때 중요한 점은 우리가 특정한 이론을 선택했을 때 나타날 각각의 가능한 결과에 부여하는 우리의 가치가 이론에 대한 믿음의 정도 또는 인식적 평가에 종속되지 않는다는 점이다. 즉 이론에 대한 인식적 평가는 이론 선택을 위한 하나의 요소일 뿐이며, 따라서 이론 선택은 이론에 대한 인식적 평가 결과를 그대로 따르지 않게 된다. 다음과 같은 상황을 상상해보자.  

이러한 직관에 기초하여 우리는 표 3과 같은 가상의 의사 결정 행렬을 구성해볼 수 있을 것이다. 만약 어떤 과학자가 표 3과 같은 의사결정 행렬을 가졌다면, 그는 이론 A가 B보다 참일 가능성이 높다고 믿음에도 불구하고 기대 가치가 높은 선택지인 “B를 선택하여 연구하기”를 택하는 것이 더 합리적일 것이다. 즉 이론 선택의 순위는 인식적 평가의 순위를 그대로 따를 필요가 없는 것이다. 이는 단지 가상의 가능성만을 이야기하는 것이 아니다. 과학의 역사에는 위와 같은 의사결정 행렬을 통해 이해될 수 있는 이론 선택 상황이 실제로 존재했다.  

그런데 아보가드로의 제안은 보다 기계적인 방식으로 물질의 원자량과 분자량을 구할 수 있는 구체적인 방법을 제안하고 있었다. 특히 그의 EVEN 가설은 기체 분자의 분자량이 기체의 밀도에 비례한다는 것을 함축하고 있었다. 예를 들어 기체 M과 N의 밀도가 2:18로 측정되면, M의 분자량과 N의 분자량 역시 2:18로 확정되며, 여기에 화학 분석을 통해 얻은 각 원소의 질량비를 아보가드로식 원자량(C:H:O=12:1:16)으로 나누면 표 4처럼 분자식이 기계적으로 도출된다. 반면 돌턴의 가설은 물질의 분자량을 계산하는 데 그와 같은 기계적인 방법을 사용할 수 없었다. 돌턴의 가설에서 기체의 부피와 밀도는 기체에 대한 정보를 줄 수 없기 때문이다.  

16세기 코페르니쿠스 체계의 수용 과정에서도 이론에 대한 인식적 평가는 오랫동안 중심적인 역할을 하지 못했다. 여러 논자들은 태양 중심 체계의 조화 또는 단순성에 의존하는 코페르니쿠스의 논변이 그것을 수용해야 하는 합리적 이유를 제공했다고 주장했으나, 이는 논리적으로도 역사적으로도 부적절한 해명이다.

요컨대, 16세기 당시 코페르니쿠스 체계의 조화 자체는 그 체계를 믿을 이유를 제공하지 못했지만, 다양한 천문학자들은 다양한 방식으로 코페르니쿠스 체계를 수용했다. 도구로서의 천문학을 추구한 천문학자들은 계산적 편이성 때문에 코페르니쿠스 체계를 행성 위치 계산에 활용했다. 한편 천구의 존재가 의심받기 시작한 이후, 물리적 이해 가능성을 추구한 일부 천문학자들은 조화라는 코페르니쿠스 체계의 미적 가치를 행성 운동의 새로운 물리적 원인을 찾을 수 있는 희망과 단서, 즉 다산성의 지표로 이해함으로써, 코페르니쿠스 체계에 기초한 탐구를 시작했다. 코페르니쿠스 체계를 믿을 이유들은 이러한 탐구들이 성공한 후에나 제공된 것으로 보아야 한다.

그렇다면 위에서 열거된 이론 선택 중에서 가장 “표준적인” 의미의 이론 선택은 그중 무엇일까? 그런 표준적인 의미의 이론 선택이란 정의될 수 없다. 다만 가장 영향력 있는 이론 선택은 있는 것 같다. 바로 “연구에 활용하기로 선택하기”이다. 보다 구체적인 연구 거리를 제공하는 이론은 과학자들에게 “연구에 활용하기로 선택됨”으로써 그들의 세계에 서서히 침투한다. 그리고 연구자들의 세계에 침투한 이론을 적용한 연구들이 결실을 맺을 경우, 그 이론은 인식적으로도 서서히 정당화된다. 그리고 ‘연구 성과’를 가장 중요한 직업적 가치로 여기는 현대 과학자 사회의 제도적 평가 메커니즘은 이러한 종류의 선택을 부추김으로써 과학의 진보에 기여한다. 즉 다산성이라는 가치는 일차적으로는 실용적 가치이지만, 이러한 피드백을 고려할 경우 간접적으로 인식적이다.

Chang, H. (2012), Is Water H2O?: Evidence, Realism and Pluralism. Springer.

Curd, M. V. (1980), “The Logic of Discovery: An Analysis of Three Approaches”, in Nickles, P. (ed.), Scientific Discovery, Logic, and Rationality, pp. 201-219.

Glymour, C. (1980), Theory and Evidence. Princeton, N.J.: Princeton University Press.

Kitcher, P. (1990), “The Division of Cognitive Labor”, Journal of Philosophy 87, 5-22.

Kitcher, P. (1993), The Advancement of Science. Oxford: Oxford University Press.

Kuhn, T. S. (1996), The Structure of Scientific Revolutions, 3rd edition. The University of Chicago Press.

Laudan, L. (1977), Progress and Its Problems: Towards a Theory of Scientific Growth. University of California Press.

Laudan, L. (1984), Science and Values: The Aims of Science and Their Role in Scientific Debate. University of California Press.

Laudan, L. (2004), “The Epistemic, the Cognitive, and the Social”, in Machamer, P. and Wolters, G. (eds.), Science, Values, and Objectivity. University of Pittsburgh Press, pp. 14-23.

Martens, R. (2009), “Harmony and Simplicity: Aesthetic Virtues and the Rise of Testability”, Studies in History and Philosophy of Science 40, 258-266.

Myrvold, W. C. (2003), “A Bayesian Account of the Virtue of Unification”, Philosophy of Science 70, 399-423.

Sober, E. (2015), Ockham's Razors: A User's Manual. Cambridge University Press.

Worrall, J. (2010), “Error, Tests, and Theory Confirmation: Error, Tests, and Theory Confirmation”, in Mayo, D. G. and Spanos, A. (eds.), Error and Inference: Recent Exchanges on Experimental Reasoning, Reliability, and the Objectivity and Rationality of Science. Cambridge University Press, pp. 125-154.