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과학적 설명

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과학적 설명에 대한 주제는 고대로부터 현재까지 철학의 주요 관심사였다. 그러나, 실제적인 논의는 연역법칙(Deductive-Nomological, DN) 모형이 고안되고 정교화되면서 시작되었다고 볼 수 있다. 이 모형은 칼 헴펠(Carl Hempel)에 의해 만들어졌다고 해도 과언이 아니다. 이 글에서는 D-N 모형에 의해 제기된 논쟁을 비판적으로 검토하고, 그 후로 나온 대안들, 대표적으로는 웨슬리 새먼(Wesley Salmon)의 통계유관(Statistical Relevance, SR) 모형과 인과 메카니즘(Causal Mechanical, CM) 모형, 마이클 프리드먼(Michael Friedman)과 필립 키처(Philip Kitcher)의 통일(Unificationist) 모형, 그리고 반 프라센(van Fraassen)의 화용론적 모형에 대해 살펴볼 것이다.

도입

우리는 과학이 무언가에 대해 "단순 기술"이 아닌 설명을 할 때가 있음을 알고 있다. 과학적 설명에 대한 "이론" 또는 "모형"은 그러한 설명들이 가진 구조적 특징을 포착해내고자 한다. 이에 따르면, "과학적"이라 할 수 있는 "설명"은 모종의 동일한 형식을 갖추고 있을 것이라 가정되며, 그러한 형식을 밝혀내는 것이 곧 "과학적 설명"을 해명하는 것이 된다.

"과학적 설명"이라고 할 때, 우리는 적어도 두 가지 대비를 염두에 두고 있는 듯하다. 첫째, "과학"에서 이루어지는 설명과 그렇지 않은 설명 사이의 대비이고, 둘째, "설명"과 그 외의 것 사이의 대비이다. 그러나 첫번째 대비는 그렇게 선명하지 않다. 많은 철학자들은 과학에서의 설명과 일상적인 설명 사이에 일정한 연속성이 있다고 가정하고 있는데, 전자를 후자의 엄격하고 정밀한 형태로 간주하곤 한다. 어떤 이는 더 나아가 전자와 후자가 공통적으로 가진 무언가를 포착하는 것이 "과학적 설명"을 해명하는 데 매우 중요한 작업으로 생각하기도 한다. 한편, 두번째 대비, 즉 (진정한) 설명과 비(非)설명(e.g., "까마귀는 까맣다"와 같은 단순기술)의 구획 기준을 제시하는 것은 매우 중요한 과제로 여겨졌다. 앞으로 보게 되겠지만, 설명 모형에 따라 그 구획의 근거는 사뭇 다르다.

우리는 설명을 무척이나 다양한 방식으로 사용하고 있다. 예컨대, 우리는 단어의 뜻을 설명한다고 하고, 빵 굽는 법을 설명한다고 하고, 어떤 사람이 왜 그런 결정을 했는지 설명한다고 말한다. 그러나 이러한 모든 설명들을 "과학적 설명"으로 간주하진 않는다. 흔히 우리가 과학적 혹은 과학에서의 설명이라고 할 때, 그것은 어떤 일(특정한 사건이나 더 일반적인 규칙성도 포함)이 왜 일어났는지에 대한 설명을 뜻한다.(e.g., 수성의 근일점 운동이 왜 일어나는지, 공룡이 왜 멸종했는지, 완전경쟁 시장보다 독점시장에서 왜 가격이 올라가고 공급이 줄어드는지 등)

마지막으로, 이 논의가 이루어지고 있는 인식적/방법론적 배경을 지적하고자 한다. 많은 철학자들은 "설명"이나 "법칙" 또는 "원인"과 같이 양상적 성격을 띤 개념들을 "분석" 또는 "해명" 없이 사용하는 것을 꺼린다. 이는 소위 "경험주의적" 근거에 따른 것으로, 헴펠과 같은 DN 모형의 주창자들은 위의 개념들이 아직 이해되지 않은 상태라고 말한다. 경험주의자들에 따르면, 이들 중 하나의 개념(e.g., 법칙)을 설명하기 위해 그들 중 다른 개념(e.g., 원인)을 사용하면 "순환"이 발생하기 때문에, 순환을 벗어나기 위해서는 양상성 밖에 있는 다른 개념(e.g., 규칙성)을 사용해야만 한다. 이러한 경험주의적 배경은 DN 모형에 기반한 여러 설명 모형에 핵심적인 역할을 담당했으며, 지금까지도 지속적인 영향을 미치고 있다.


연역법칙(DN) 모형

(연역)논증으로서의 설명

헴펠(Carl Hempel)은 설명을, 피설명항에 대해 설명적 유관성을 지닌 설명항을 제시하는 활동이라고 보았다. 여기서 피설명항과 설명항이 설명적 유관성을 만족한다는 말은, "피설명항이 일어났다"라고 믿을만한 좋은 근거를 설명항이 제공한다는 뜻이다. 그런데 설명이란 활동은 이미 "피설명항이 일어났다"는 것을 믿고 시작하는 활동이기 때문에, 위의 설명적 유관성 개념은 다소 이상해 보일 수 있다. 그 뜻을 명확히 하기 위해 "피설명항이 일어났다는 것을 모른 상태에서라도"라는 문구를 앞에 달아보면, 설명이란 "(피설명항이 일어났다는 것을 모른 상태에서라도) 피설명항이 일어났다고 믿게끔 해주는 근거를 제공하는 활동"이 된다.

헴펠은 논증이라는 활동이 바로 위의 조건을 이상적으로 구현하는 활동이라 여겼다. 논증이란 결론을 받아들일 근거로서 전제들을 제시하는 활동이다. 특히 연역 논증은 전제로부터 결론이 반드시 따라나오는 구조이므로, 전제들이 참이라면 결론도 반드시 참이 된다. 귀납 논증의 경우에는, 전제들의 참은 결론의 참을 개연적으로 보증해준다. 따라서, 설명이 논증의 형식을 갖춘다면 전제에 해당하는 설명항이 결론에 해당하는 피설명항을 믿을만한 좋은 근거를 제공하게 될 것이 분명하다. 아래의 예를 보자. 

(1) 폭풍이 오면 기압계의 눈금이 떨어진다.
(2) 폭풍이 왔다.
------------------------------------
(3) 기압계의 눈금이 떨어졌다.

설명의 관점에서, (3)은 피설명항이고, (1)과 (2)는 이에 대한 설명항이다. 피설명항 (3)이 일어났다는 것을 믿게끔 하기 위해, 우리는 (1)과 (2)를 설명항으로 제시하는 것만으로 충분하다. 왜냐하면 (1)과 (2)를 전제로 하면 (3)은 연역 논증의 결론으로서 자동적으로 따라나오기 때문이다. 따라서, 설명항 (1)과 (2)는 (피설명항 (3)이 일어났다는 것을 모른 상태에서도) 피설명항 (3)을 믿기 위한 좋은 근거가 되고, 즉 설명항 (1)과 (2)는 피설명항 (3)에 대한 설명적 유관성을 만족한다.

이러한 입장에 따르면, 설명은 (과거에 대해) 예측과 형식적으로 동일하다. 반대로 예측은 미래에 대한 설명과 동일하다. 그리고 이는, 설명이란 기본적으로 예측가능성을 지닌 활동이어야 함을 함축하고 있다.

법칙의 역할

위의 헴펠에 따르면, 과학적 설명은 설명항이 피설명항을 도출하는 논증의 형식을 갖출 때 성립한다. 헴펠은 이 설명항에 하나 이상의 법칙적 진술이 포함되어 실제로 사용되어야 한다는 조건을 부과했다.

I-S 모형으로의 확장

Scriven의 비판

  • Hempel, C. G., "Laws and Their Role in Sciencetific Explanation," in Philosophy of Natural Science (Prentice Hall, 1966), Ch. 5, pp. 47-69.
  • Hempel, C. G. & P. Oppenheim, "Studies in the Logic of Explanation," Philosophy of Science, Vol. 15 (1948), pp. 135-175; reprinted in Readings in the Philosophy of Science, eds. Baruch A. Brody & Richard E. Grandy (Prentice Hall College, 1989), pp. 151-166.
  • Scriven, M., "Explanation, Predictions, and Laws," in Minnesota Studies in the Philosophy of Science, eds. Herbert Feigl and Grover Maxwell (Minneapolis: University of Minnesota Press, 1962), pp. 170–230; reprinted in Theories of Explanation, ed. Joseph C. Pitt (Oxford University Press, 1988), pp. 51-74.
  • Hempel, C., Aspects of Scientific Explanation (Free Press, 1970), pp. 359-376.
  • Cartwright, N., "The Truth Doesn't Explain Much," American Philosophical Quarterly, Vol. 17, no. 2 (April 1980), pp. 159-163; reprinted in How The Laws of Physics Lie, ed. N. Cartwright (Oxford University Press, 1983), pp. 44-53; also reprinted in Readings in the Philosophy of Science, eds. B. A. Brody & R. E. Grandy (Prentice Hall College, 1989), pp. 184-189.
  • Friedman, M., "Explanation and Scientific Understanding," Journal of Philosophy, Vol. 71 (1974), pp. 5-19; reprinted in Theories of Explanation", ed. J. C. Pitt (Oxford University Press, 1988), pp. 188-198.

S-R 모형

화용론적 설명

통합으로서의 설명

인과적 설명

외부 링크

  • Woodward, James, "Scientific Explanation", The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Summer 2003 Edition), Edward N. Zalta (ed.), URL = http://plato.stanford.edu/archives/sum2003/entries/scientific-explanation/
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