과학적 증거

3. 과학적 증거의 유용성

칼 포퍼(칼 R. 포퍼)는 과학적 증거가 중추적인 역할을 하는 과학적 방법에 대한 영향력 있는 이론을 제시했다.^[8] 포퍼에 따르면, 과학자는 증거를 통해 반증될 수 있는 이론을 창의적으로 개발하고, 이 이론을 알려진 사실과 비교하여 검증한다. 증거는 이론과 일치하지 않는 사실을 확립함으로써 이론이 틀렸음을 증명할 수 있지만, 아직 발견되지 않은 다른 증거가 이론과 모순될 수 있기 때문에 이론이 옳다는 것을 증명할 수는 없다.^[9]

21세기에 들어 의학에서 지배적인 근거중심의학 사고방식에서는, 의학이나 건강 과학의 문제를 생각할 때, 과학적 방법에 따른 empirical evidence|경험적 증거^영어가 중요시되게 되었다.

3. 1. 반증 가능성

4. 철학적 관점 vs 과학적 관점

20세기 철학자들은 증거와 가설 간의 논리적 관계를 주로 연구한 반면, 과학자들은 통계적 추론에 사용되는 데이터 생성 방식에 더 관심을 가졌다.^[10] 그러나 20세기 말, 철학자들은 기존의 증거 이론들이 과학적 실천의 핵심을 놓치거나 잘못 설명하고 있음을 인식하게 되었다.^[10]

철학계는 과학적 증거의 논리적 요구사항을 연구하기 위해 증거와 가설의 관계를 조사했지만, 과학적 접근 방식은 연구 대상의 사실과 맥락에 주목했다.^[35] 예를 들어, 윌리엄 베크텔은 관찰이 과학적 증거로 간주되는지 여부를 결정하는 데 유용한 요소로 데이터의 명확성, 타인에 의한 재현성, 다른 방법으로 얻은 결과와의 일치성 및 타당한 이론과의 일관성을 제시했다.^[36]

어떤 관찰이 증거로 간주되는지에 대한 철학적 접근은 다양하며, 대부분 증거와 가설의 관계를 중시한다. 루돌프 카르납은 접근 방식을 분류(증거가 가설을 뒷받침하는지 여부), 비교(증거가 다른 가설보다 첫 번째 가설을 더 지지하는지 여부), 정량(증거가 가설을 지지하는 정도)의 세 가지 범주로 분류했다.^[37] 피터 아킨스타인은 칼 헴펠(헴펠의 까마귀), 넬슨 굿맨(그루의 역설), R. B. 브레이스웨이트, 노우우드 러셀 한슨, 웨슬리 C. 솔먼, Clark Glymour, 루돌프 카르납 등을 증거에 대해 논의한 저명한 철학자로 언급했다.^[38]

교회-튜링 명제의 철학적 전제를 바탕으로 증거 평가에 대한 수학적 기준이 추론되었는데, 이는 "증거의 가장 단순하고 포괄적인 설명이 가장 정확할 가능성이 높다"는 오컴의 면도날과 유사하다.^[39]

공개된 버클리 캘리포니아 대학교의 "과학 이해 101" 커리큘럼에 따르면, "가설과 이론의 검증은 과학적 과정의 핵심이다". 과학의 본질로서 "가설 검증"에 대한 철학적 신념은 과학자와 철학자들 사이에 널리 퍼져 있다. 그러나 모든 과학자의 활동이나 과학적 목표가 가설 검증만을 고려하고 있지는 않다. 예를 들어, 가이거-마스든 실험에서 어니스트 러더퍼드는 실험 결과에서 원자핵의 질량과 크기를 상당히 정확하게 계산했으며, 가설은 필요하지 않았다.^[40]

4. 1. 증거에 대한 다양한 철학적 접근

• 분류적: 증거가 가설을 확인하는지 여부
• 비교적: 증거가 첫 번째 가설을 대안 가설보다 더 잘 뒷받침하는지 여부
• 정량적: 증거가 가설을 뒷받침하는 정도^[11]

2001년에 아킨스타인은 이 주제에 관한 자신의 책을 출판했는데, 그 책에서 그는 증거의 네 가지 개념을 구분했다.^[14]

아킨스타인은 다른 모든 종류의 증거는 적어도 잠재적 증거여야 하기 때문에 그의 모든 증거 개념을 잠재적 증거의 관점에서 정의했으며, 과학자들은 주로 진실된 증거를 찾지만 다른 증거 개념도 사용한다고 주장했다.

강한 처치-튜링 명제의 철학적 가정을 바탕으로, 증거 평가를 위한 수학적 기준이 추측되었으며, 이 기준은 증거에 대한 가장 단순한 포괄적인 설명이 가장 정확할 가능성이 높다는 오컴의 면도날의 아이디어와 유사하다.^[16] 그러나 리처드 보이드, 마리오 붕게, 존 D. 노턴, 엘리엇 소버를 포함한 일부 철학자들은 과학에서 단순성의 역할에 대해 회의적이거나 축소적인 견해를 채택하여, 그 중요성이 과장되었다고 주장했다.^[17]

가설 검정을 과학의 본질로 강조하는 것은 과학자와 철학자 모두에게 널리 퍼져 있다.^[18] 그러나 철학자들은 새로운 증거와 가설을 대조함으로써 가설을 검정하는 것이 과학자들이 증거를 사용하는 모든 방법을 설명하지는 않는다는 점에 주목했다.^[2] 예를 들어, 가이거-마스든 실험에서 가이거와 마스든의 실험 자문 교수인 어니스트 러더퍼드는 데이터를 사용하여 새로운 원자 모형을 개발했다. 증거를 사용하여 새로운 가설을 생성하는 이러한 사용은 때때로 귀납이라고 한다.^[19]

사람이 가진 관찰과 가설의 관계에 대한 선입견이나 신념은 그 사람이 관찰한 것을 증거로 간주하는지 여부에 영향을 미친다.^[28] 예를 들어, 지구가 마치 움직이지 않는 것처럼 보이는 것은 지구 중심 우주론(천동설)의 증거로 받아들여질 수 있다. 하지만 태양 중심 우주론(지동설)의 충분한 증거가 제시되고 지구가 마치 움직이지 않는 것처럼 보이는 이유가 설명되면, 초기 관찰은 증거로서 크게 감소된다.

합리적인 관찰자들이 각기 다른 배경의 신념을 가질 경우, 같은 과학적 증거에서 서로 다른 결론을 도출할 가능성이 있다. 예를 들어, 플로지스톤설을 믿었던 조셉 프리스틀리는 산화수은(II)의 분해에 대한 그의 관찰을 플로지스톤을 사용하여 설명했다. 반대로, 원소의 이론을 구축하고 있던 앙투안 라부아지에는 같은 관찰을 산소를 언급하여 설명했다.^[29]

보다 공식적인 배경에 있는 신념의 효과를 특징짓는 방법은 베이즈 추정이다.^[30] 베이즈 추정에서는 신념이 사람의 확신을 나타내는 확률(퍼센트)로 표현된다. 초기 확률(사전 확률)부터 시작하여, 그 후 증거를 관찰한 후 베이즈 정리를 사용하여 그 확률을 업데이트한다.^[31]

4. 2. 단순성과 과학 이론

4. 3. 가설 검정과 귀납적 추론

5. 의학에서의 과학적 증거

의학에서는 크게 세 가지 근거(에비던스)가 사용된다. 20세기 후반, 유럽에서는 이 중 수량화가 우선시된다는 합의가 이루어졌다.^[1] 그러나 2010년대 일본에서는 여전히 세 가지 근거가 각기 다른 중요성을 가지며, 특히 메커니즘을 중시하는 경향이 강하다.^[1][3] 이러한 경향은 국제적인 의학 연구 흐름과 차이를 보인다. 세계적으로는 인간 대상 연구가 증가하는 반면, 일본은 실험실 내 기초 연구에 머무르는 경우가 많다.^[4]

국제 의학 학술지에는 메커니즘 기반 가설이 실제 임상 시험에서 효과가 없는 것으로 밝혀지는 사례가 많이 보고된다. 이는 메커니즘을 과도하게 강조하면 잘못된 추론으로 이어질 수 있음을 보여준다.^[2] 예를 들어, 콜레라는 병원균이라는 메커니즘이 밝혀지기 전 음용수가 원인으로 밝혀졌으며, 암 발병 메커니즘도 명확하지 않은 경우가 많다.^[5]

5. 1. 의학적 증거의 분류

• 직관파: 전통적인 전문가
• 메커니즘파: 클로드 베르나르를 대표로 하는 실험 의학 연구자들의 생각으로, 특정 원인이 질병을 발생시키고 결정론적으로 질병이 진행된다는 관점.
• 수량화파: 인간 환자를 집단으로 취급하여 통계적으로 분석하는 것으로, 역학을 발전시켰다.

5. 2. 근거중심의학

6. 과학적 증명의 개념

대중 매체에서는 '과학적 증명'이라는 표현을 자주 사용하지만,^[22] 과학자와 철학자들은 실제로는 절대적인 증명은 없다고 주장한다.

그러나 절대적인 증명이라는 이상과 달리, 실제로는 주어진 조사에서 사용되는 증명 기준에 따라 이론이 증명되었다고 말할 수 있다.^[26][27] 이러한 제한된 의미에서 증명은 과학 공동체의 기준에 따라 조사 및 비판적 평가를 거친 후 이론에 대한 높은 수준의 수용을 의미한다.^[26][27]

6. 1. 칼 포퍼와 알베르트 아인슈타인의 견해

6. 2. 증명 기준

참조

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