Wray, K. B. (2018). Resisting Scientific Realism. Cambridge University Press
이론 변화는 실재론자들이 설명하기 어려운 문제들을 제기한다. 실재론자들은 우리 최선의 과학 이론이 근사적으로 참이고, 참에 점점 더 가까워져 가고 있다고 주장하지만, 이론 변화는 세계에 대한 기본적인 가정까지 바꾸어 버린다. 참에 더 가까워 지고 있다는 과학사 서술은 기각된 이론들을 고려하지 않은 채 승리의 역사만을 쓰고 있는 것이다. 이 장에서 레이는 이러한 승리의 역사에 문제를 제기하고자 한다.
대부분의 과학 이론들은 언젠가 기각되고, 과학자들의 새로운 연구 관심사(research interests)를 연구하는 데에 더 나은 이론으로 대체된다. 이것은 다음과 같은 이유 때문이다. (i) 이론들은 항상 세계에 대한 부분적 표상일 뿐이다. (ii) 과학자들은 이전에 수용된 이론이 더 이상 잘 설명하지 못하는 현상을 언젠가 마주치게 되어 있다. 새로운 연구 관심사는 대부분의 과학적 실재론과 양립 불가능한 이론의 급격한 변화를 요구한다. 실재론자들의 입장에서는 이론 변화가 세계에 대한 이해의 급진적 변화를 이끈다는 점을 인정할 수 없다.
레이에 따르면 기각된 이론들은 과학의 실패나 문제점 때문에 기각되었다고 볼 수는 없다. 이미 풀린 문제들에 과학자들이 더 이상 흥미를 갖지 않게 되기 때문인 경우가 많다. 따라서 이론의 기각은 과학이 잘 작동하고 있다는 점을 보여주는 것일 수도 있다.
왜 이론들은 실패하는가
이 절에서는 과학 이론의 본성과, 그것이 과학자들의 관심사에 갖는 관계를 재고해보고자 한다. 여기서 과학자들의 관심사라는 것은 사회적, 정치적 관심사를 의미하는 것도 아니고, 과학자들 개개인의 관심사를 의미하는 것도 아니다. 그보다는 과학자들이 무엇을 연구하기로 결정했는가 하는 연구 관심사를 의미한다.
레이의 논증은 다음과 같이 요약할 수 있다. 모든 이론은 세계에 대한 부분적 표상이다. 따라서 모든 이론들은 과학자들이 세계의 어떤 부분은 고려하지 않도록 한다. 과학자들의 연구 관심사는 세계의 어떤 부분을 고려하지 않을지 결정한다. 과학자들의 연구 관심사는 바뀐다. 결국, 한때 과학자들의 연구 관심사에 잘 맞았던 이론은 과학자들이 나중에 다른 연구 관심사를 갖게 되었을 때에는 적절하지 않게 된다. 그러면 그 이론은 기각되고 새로운 연구 관심사에 맞는 새로운 이론으로 대체된다.
먼저 이론들이 부분적 재현이라는 점부터 살펴보자. 과학 이론은 세계의 몇몇 특성에만 초점을 맞추고 다른 특성에 대해서는 고려하지 않는다. 그 이유 중 하나는 과학 이론이 세계를 추상화한 것이기 때문이라는 것이다. 세계에는 과학자들이 적절하게 처리하기에 너무 많은 정보가 있다. 따라서 과학자들은 세계가 어떠어떠하다는 이론적 가정들의 인도를 통해 세계의 어떤 특성을 선택하고 어떤 특성을 고려하지 않을지 선택한다.
이와 같이 부분적 표상을 통해 연구하는 것은 몇 가지 분명한 장점이 있다. 과학자들은 너무 많은 정보량에 압도당하지 않을 수 있다. 따라서, 정보 과잉 상태에서는 잘 드러나지 않았던 패턴들을 잘 찾아낼 수 있다. 게다가, 세계를 추상화함으로써 문제가 더 다루기 쉽게 된다. 사실, 이론이 단지 부분적 표상이라는 점이 과학자들이 연구 목표를 달성하는 일을 매우 효과적으로 만들어 준다. 쿤에 따르면, 패러다임은 과학자들이 특정 문제들에만 집중할 수 있게 해주고, 이런 이유로 과학이 효율적으로 작동한다. 그러나 패러다임은 연구의 장애물이 되기도 하는데, 변칙 현상들이 쌓이면 새로운 이론이 요구되기 때문이다. 패러다임의 존재로 인한 이러한 장단점의 충돌을 쿤은 본질적 긴장(essential tension)이라고 불렀다.
이론들이 부분적 표상인 다른 이유도 있다. 과학적 탐구는 관심사에 의해 추동된다는 점이다. 과학자들은 특정 문제와 연구 목표를 염두에 두고 이론을 개발한다. 따라서 과학자들이 가지고 있는 연구 관심사가 다르면, 그들 각자가 가지고 있는 이론은 세계의 서로 다른 특성들을 설명한다. 예를 들어 근대 초기 유럽의 천문학자들은 행성의, 지구에서 관측되는 운동에 초점을 맞추어 연구했다. 그들에게 행성의 운동 주기 같은 것들은 관심사였지만, 별의 색깔이나 질량 등은 관심사가 아니었다. 따라서 그들의 이론은 행성의 위치를 설명할 수 있었지만, 행성의 다른 측면은 설명하지 않았다. 과학자들이 추상화된 이론을 선택하는 것은 참인 이론을 아직 가지지 못했기 때문이 아니다. 추상화는 과학에서 필수불가결하고 구성적(constructive) 역할을 한다. 추상화는 과학자들이 연구 목표를 달성하도록 돕는다. 미래의 과학 이론이 추상화를 하지 않을 거라고 생각해서는 안 된다.
때때로 기존 이론의 개념적 자원들을 이용해 설명하기 어려운 현상들이 나타날 수 있다. 이런 경우 과학 이론이 부분적 표상이라는 점이 문제가 된다. 그러나 이런 경우에도 과학자들은 오랜 기간 받아들였던 기존 이론을 쉽게 기각하지는 않는다. 대안 이론이 아직 충분치 않다면 연구를 진행할 수 없기 때문이다. 대개의 경우, 기존 이론을 조금 조절하여 새로운 현상들을 설명할 수 있게 된다. 그러나 그런 조정으로도 해결할 수 없는 경우가 있다. 첫째는 이론과 양립할 수 없는 현상이 발견된 경우이다. 둘째는 기존의 연구 문제들을 해결한 뒤, 연구 공동체가 기존에는 생각하지 못했던 새로운 연구 문제들을 떠올린 경우이다. 이 때, 새로운 문제를 기존 이론의 개념적 자원으로는 풀 수 없을 수가 있다. 과학자들의 모든 연구 관심사가 전부 변한다는 것은 아니다. 상당한 수의 연구 관심사는 이론 변화 과정에서 유지될 수 있다. 저자가 강조하고자 하는 것은, 과학자 공동체의 몇몇 연구 관심사 변화가 매우 두드러져서 기존 이론은 적합하지 않게 된다는 것이다.
지금까지의 논의에 대해 예상되는 반론은 다음과 같다. 저자는 앞에서 기존 이론을 기각하고 새로운 이론을 수용한다고 해서 과거 이론이 실패작으로 간주되어야 하는 것은 아니라고 주장했다. 그런데 지금은 기각된 과거 이론이 적합하지 않다고 이야기한다. 이것은 비일관적인 주장 아닌가? 저자의 대답은 다음과 같다. 기각된 기존 이론이 부적합하게 만드는 것은 과학자들의 관심사가 바뀌었다는 점이다. 실제로 급격한 이론 변화를 겪은 과학자들은 폐기된 기존 이론을 실패작으로 간주하는 경우가 잦다. 그러나 이것은 새로운 관심사에 의한 새로운 기준 하에서 그런 것일 뿐이다.
누구의 관심사인가?
이론 변화가 정확히 누구의 연구 관심사 변화 때문인지를 명확하게 하는 것이 필요하다. 먼저 어떤 분야 전체의 전문가 공동체, 예를 들어 내분비학자, 파충류학자, 무기화학자 전체는 아니다. 이런 집단 전체는 믿음, 의도, 관심사 등을 가질 수 없다. 반면 과학자 개개인은 관심사를 가질 수 있다. 연구팀 역시 관심사를 가진다고 할 수 있다. 그러나 과학자 개개인이나 연구팀의 연구 관심사가 바뀐다고 해도 이론 변화는 일어나지 않는다. 관심사가 바뀌었을 때 이론 변화가 일어나는 집단은 연구 공동체 전체이다.
연구 공동체의 연구 관심사는 그때까지 중요했던 문제가 그 공동체의 구성원에 의해 만족스럽게 해결되었을 때 연구 관심사를 바꾼다. 공동체의 구성원들은 다른 문제로 관심을 돌린다. 그럼으로써 연구 공동체의 관심사가 바뀐다. 하지만 연구 공동체의 관심사는 비교적 한정된 범위의 문제들에 집중하므로, 이론 변화 이후에도 연구 공동체는 동일성을 유지한다. 연구 공동체의 동일성을 보장하는 두 가지 요인이 있다. 한 가지는 과학자 개개인의 관심사는 동료들의 관심사에 의해 제한을 받는다는 것이다. 다른 한 가지는 과학자들이 무한한 선택지 중에서 선택하지는 않는다는 점이다. 과학자들은 대개 겨우 두 가지 경쟁 이론 중에서 선택해야 하며, 따라서 과학자 공동체는 흩어지기보다는 새로운 합의에 이를 수 있다.
참과 관심사
레이의 주장에 대해 실재론자들이 다음과 같이 반론할 수 있다. 과학자들의 관심사가 아무리 변한다고 해도, 과학자들은 여전히 참된 이론을 세우는 것을 목표로 한다. 따라서 이론들이 기각되는 것은 그것이 참이 아니기 때문이다. 레이는 다음과 같이 답한다. 과학의 목표와 관련된 논의에는 모호한 점이 많다(Rosen 1994, van Fraassen 1994, Rowbottom 2014 등 참고). 반 프라센은 과학의 목표와 과학자의 목표가 동일할 필요가 없다고 적절하게 지적했다. 반 프라센에 따르면 과학의 목표는 과학의 성공의 기준과 관련이 있는 반면, 과학자의 목표는 과학자 개개인의 동기(motives)와 관련이 있다. 반 프라센은 과학자의 목표를 기준으로 삼아 실재론과 반실재론을 나누는 것은 잘못되었다고 이야기하며, Rowbottom도 과학의 목표를 둘러싼 애매함이 실재론/반실재론 논쟁에서 많은 혼란을 낳았다고 이야기한다.
레이가 말하고자 하는 것은, 어떤 이론이 기각되는 것은 항상 그것이 거짓임이 드러났기 때문이 아니라는 것이다. 그보다는, 과학자들의 연구 관심사가 변하면서 기존 이론이 부적합해졌기 때문인 경우가 있다. 애초에 과학자들은 과학 이론이 세계에 대한 부분적 표상에 불과하다는 점을 알고 있는 경우가 많다. 그러한 부분적 표상이 항상 거짓이지는 않다. 그러나 다른 변수를 설명하는 데에는 한계가 있다.
실재론자와 반실재론자들이 충돌하는 부분 중 하나는 참과 연구 관심사의 관계인 듯하다. 레이는 [참보다는] 연구 관심사가 과학에서 더 중요한 역할을 하며, 과학자들이 이론을 통해 어떤 변수를 설명하고 어떤 변수를 설명하지 않을지 선택하는 과정이 매우 중대하다고 주장한다. 과학과 관련 없는 이해관계나 사회적 이해관계가 영향을 끼치기도 한다. 그러나 여전히 과학자들은 어떤 변수들을 연구하거나 설명할 것인지 결정하고, 이러한 선택들은 연구 대상이 되는 현상에 어떤 요인들이 인과적으로 관련이 있는지에 대한 그들의 추측에 의해 영향을 받는다. 이런 점에서, 발전된 분야에서 과학자들은 사회적 요인의 영향을 크게 받지 않는다는 쿤의 주장은 옳다. 쿤에 따르면 과학자들의 연구에 대한 가장 중요한 청자는 같은 전문 분야의 동료 전문가들이다. 특정 기관의 펀딩을 받는 것이 과학자들이 어떤 변수를 설명해야 하는지에 제한을 가하기는 하지만, 연구를 어떻게 설계할지는 과학자들의 재량에 달렸다.
상상되지 못한 대안들과 관심사
Stanford는 상상되지 않은 대안 이론들이 존재한다는 점을 통해 '새로운 비관적 귀납'을 제안했다. 그에 따르면 어떤 시점에서 얻을 수 있는 증거들에 의해 잘 뒷받침되는 이론에 대해, 그 시점까지 상상되지 않았지만 그 증거들에 의해 똑같이 잘 뒷받침되는 다른 이론이 항상 존재한다. 예를 들어 아리스토텔레스가 물리학 이론을 세운 시점에, 뉴턴 이론은 상상되지 않았지만 여전히 아리스토텔레스 물리학이 설명하는 현상들을 동등하게 잘 설명할 수 있었다. 그리고 뉴턴 이론이 실제로 나온 이후 아리스토텔레스 물리학을 완전히 대체했다. 마찬가지로, 현재에 최선의 이론이라고 생각되는 이론들도 아직 우리가 상상하지 못한 이론에 의해 대체될 수 있다.
레이에 따르면, 대안 이론들이 상상되지 못한 이유 중 하나는 그 시점에서의 연구 관심사와 다르기 때문일 수 있다. 즉, 아리스토텔레스가 뉴턴 이론 같은 이론을 내놓지 못한 것은 단지 아리스토텔레스의 상상력과 창의력이 부족해서만이 아니라, 초점을 맞춘 현상이 뉴턴과 달랐던 것도 한 가지 이유라는 것이다. 또한, 과학 연구에서 사용되는 기구의 발전 정도도 연구 관심사에 영향을 끼친다.
과학의 발전을 점점 참에 가까운 이론을 개발해 가는 과정이 아니라, 과학자들이 연구 관심사와 주제를 계속 변경해가는 과정으로 보는 것이 과학에 대한 이해에 더 생산적일 수 있다.
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