사고 실험
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1. 개요
사고 실험은 가상적인 시나리오를 통해 특정 주제나 이론에 대한 이해를 돕는 데 사용되는 방법이다. 고대 그리스에서 시작되어 수학적 증명에 활용되었으며, 에른스트 마흐에 의해 실제 물리 실험을 위한 가상 실험으로 정의되었다. 사고 실험은 지배적인 이론을 반박하거나 새로운 이론을 수립하는 등 다양한 목적으로 활용되며, 시간적 지향성에 따라 사실 이전 및 사실 이후 사고 실험으로, 추론 방식에 따라 반사실적 사고 실험, 예측, 역추론 등으로 분류된다. 철학, 물리학, 수학, 컴퓨터 과학, 경제학 등 다양한 분야에서 활용되며, 각 분야의 특성에 맞게 적용된다. 그러나 직관의 차이, 자연 법칙적 불가능성 등의 한계와 비판도 존재한다.
사고 실험의 개념은 고대부터 존재해 왔다. 고대 그리스어 '데이크니미(δείκνυμι)'[75]는 증명을 의미하는 말로, 유클리드 수학 이전부터 사용된 "가장 오래된 수학적 증명의 형태"였다. 이때는 실험적인 부분보다는 개념적인 부분에 더 중점을 두었다.
사고 실험은 어떤 상황을 가정하고, 그 상황 속에서 특정 주체가 어떻게 행동하는지 기술하는 방식으로 진행된다. 존 롤즈의 정의론에 등장하는 근본적 위치 사고 실험이 대표적인 예시이다. 롤즈는 이 사고 실험을 통해 어떠한 사회적, 정치적 결사에도 속해 있지 않고 자신이 어떠한 존재인지 전혀 알지 못하는 상황에서 행위자가 취하는 태도가 가장 일반적인 정의로운 행위가 된다는 결론을 내렸다. 그는 정의의 원칙을 수립할 때 무지의 베일 뒤에 있는 근본적 위치를 이용해야 한다고 주장했다.[7]
2. 역사
한스 크리스티안 외르스테드는 1812년경 독일어 'Gedankenexperiment'(게당켄엑스페리멘트)와 동등한 용어를 처음 사용했으며,[8][9] 1820년에는 'Gedankenversuch'(게당켄페어주흐)라는 용어도 사용했다. 1883년, 에른스트 마흐는 'Gedankenexperiment'를 다른 의미로 사용했는데, 학생들이 실제 물리 실험으로 수행할 가상의 실제 실험을 지칭했다.[10]
영어 단어 'thought experiment'(사고 실험)는 1897년 마흐의 논문을 영어로 번역하면서 처음 등장했다.[11]
2. 1. 서양
고대 그리스어 δείκνυμι|deiknymi|사고 실험grc은 "가장 오래된 수학적 증명의 형태"였으며, 유클리드 수학보다 먼저 존재했다.[7] 여기서 강조점은 사고 실험의 실험적 부분보다는 개념적 부분에 있었다.
요한 비트-한센은 한스 크리스티안 외르스테드가 1812년경에 독일어 용어 Gedankenexperimentde와 동등한 용어를 처음 사용했다고 밝혔다.[8][9] 외르스테드는 또한 1820년에 독일어 용어 Gedankenversuchde와 동등한 용어를 처음 사용했다.
1883년까지 에른스트 마흐는 Gedankenexperimentde를 다른 의미로 사용하여, 그의 학생들이 실제 물리 실험으로 수행할 가상의 실제 실험을 독점적으로 지칭했다.[10] 이후 물리적 실험과 정신적 실험을 대조할 수 있었다. 마흐는 학생들에게 이후의 실제 물리적 실험의 결과가 이전의 가상 실험의 결과와 다를 때마다 그 이유를 설명하도록 요구했다.
영어 용어 "thought experiment"는 Gedankenexperimentde의 차용어로 만들어졌으며, 마흐의 논문 중 하나를 1897년 영어로 번역한 책에 처음 등장했다.[11] 이 용어가 등장하기 전에도 과학자와 철학자 모두가 가정법 추론을 사용하는 가설적 질문을 제기하는 활동은 오랫동안 존재해 왔다. 비현실법은 그것을 분류하거나 그것에 대해 이야기하는 방법이다. 이것은 영어에 "thought experiment"라는 용어가 도입된 후 그 적용 범위가 매우 광범위하고 다양해진 이유를 설명하는 데 도움이 된다.
갈릴레오 갈릴레이가 질량에 관계없이 낙하하는 물체가 동일한 속도로 떨어진다는 것을 증명한 것은 현대 과학 역사에서 중요한 진전이었다. 이것은 피사의 사탑에 올라가 두 개의 무거운 추를 떨어뜨리는 것을 포함하는 직접적인 물리적 시연으로 널리 알려져 있지만,[12] 실제로는 사고 실험 기법을 사용한 논리적 시연이었다. 이 실험은 갈릴레오가 수학적 담론 및 증명it (1638년) (이탈리아어)에서 다음과 같이 설명한다.
3. 유형
철학자들은 이처럼 자신의 주장을 뒷받침하기 위해 사고 실험을 활용한다. 이러한 사고 실험은 개념의 명확한 정의와 개념 간 관계의 명확한 정의를 바탕으로 이루어진다. 이는 개념을 다루는 학문에서 보편적인 방식이며, 철학에서도 핵심적인 사유 과정이다.
사고 실험은 철학에서 특정 방법에 대한 직관적 반응에서 어떠한 진리를 끌어내려는 의도로 만들어진 시나리오로 표상된다. 이 시나리오는 대개 도덕성, 마음의 본성, 언어적 지시 대상과 같은 특정 철학적 개념을 대상으로 한다. 만들어진 시나리오에 대한 직관적 결과들은 주어진 모든 시나리오 안에서 그 개념의 본성에 대해 알려준다.
일반적으로 성공적인 사고 실험은 공유되는 직관을 사용하지만, 철학자들이 자신의 직관을 일반적인 것과 다르게 만드는 경우도 있다. 사고 실험은 특정한 관점에서 가능한 시나리오를 제시해야 하며, 많은 사고 실험은 법칙론적으로 가능한 일을 다룬다. 존 설의 중국어 방 실험이 그 예시이다. 반면 힐러리 퍼트남의 쌍둥이 지구 사고 실험처럼 법칙론적으로 불가능하지만, 형이상학적 가능성과 같은 다른 관점에서는 가능한 시나리오를 제시하는 경우도 있다.
존 롤즈는 사람들이 자신이 처한 상황이나 속한 사회, 정치 조직에 대해 아무것도 모르는 상황을 가정하는 사고 실험을 제안했으며, 토머스 홉스나 존 로크의 자연상태 개념 역시 사고 실험으로 간주될 수 있다.
사고 실험은 그 자체로 완결된 것이 아니라, 추가적인 이론적 추론 과정을 통해 보완될 수 있다. 또한, 사고 실험의 물리적 불가능성이 직관적 결과를 반박하는지에 대한 논쟁도 존재한다. 대니얼 데닛은 '직관적 펌프'라는 우스꽝스러운 사고 실험을 언급하며 사고 실험을 비판하기도 한다. 경험과학이 주된 탐구 방법이 되어야 하는 영역에서 사고 실험을 사용하는 것에 대한 비판도 제기된다.
물리학에서도 자연에 대한 선험적인 지식을 얻기 위해 사고 실험을 이용한다. 고대 그리스어 은 "가장 오래된 수학적 증명의 형태"였으며, 유클리드 수학보다 먼저 존재했다.[7] 요한 비트-한센은 한스 크리스티안 외르스테드가 1812년경에 독일어 용어 Gedankenexperimentde와 동등한 용어를 처음 사용했다고 밝혔다.[8][9] 외르스테드는 1820년에 독일어 용어 Gedankenversuchde와 동등한 용어를 처음 사용했다.
1883년 에른스트 마흐는 Gedankenexperimentde를 다른 의미로 사용하여, 학생들이 으로 수행할 실험을 지칭했다.[10] 이후 물리적 실험과 정신적 실험을 대조할 수 있었다. 마흐는 학생들에게 실제 물리적 실험 결과가 이전의 가상 실험 결과와 다를 때마다 그 이유를 설명하도록 요구했다.
영어 용어 "thought experiment"는 Gedankenexperimentde의 차용어로 만들어졌으며, 1897년 마흐의 논문 중 하나를 영어로 번역한 책에 처음 등장했다.[11] 이 용어가 등장하기 전에도 과학자와 철학자들은 가정법 추론을 사용하는 가설적 질문을 제기해 왔다.
갈릴레오 갈릴레이가 질량에 관계없이 낙하하는 물체가 동일한 속도로 떨어진다는 것을 증명한 것은 현대 과학 역사에서 중요한 진전이었다. 이는 피사의 사탑에서 두 개의 무거운 추를 떨어뜨리는 물리적 시연으로 널리 알려져 있지만,[12] 실제로는 사고 실험 기법을 사용한 논리적 시연이었다. 이 실험은 갈릴레오가 수학적 담론 및 증명it (1638년)에서 다음과 같이 설명한다.
사고 실험의 일반적인 목표는 문제의 원칙이 가질 수 있는 잠재적 결과를 탐구하는 것이다. 사고 실험은 명시된 문제 영역 내에서 지정된 선행(또는 후행)에 대한 잠재적 결과(또는 선행)에 대해 추론하기 위해 의도적이고 구조화된 지적 숙고 과정을 수행하는 장치이다(예이츠, 2004, p. 150). 실험의 구조상 실제로 수행하는 것이 불가능할 수 있으며, 수행할 수 있더라도 반드시 수행하려는 의도가 있을 필요는 없다.
사고 실험의 예로는 슈뢰딩거의 고양이가 있는데, 이는 양자적 불확정성을 설명하기 위해 완벽하게 밀폐된 환경과 미량의 방사성 물질을 조작하는 실험이다. 맥스웰의 악마는 가상의 유한한 존재가 열역학 제2법칙을 위반할 수 있는 능력을 증명하려는 시도이다. 이는 공상 과학 소설의 흔한 요소이기도 하다.[14]
잘 구조화되고 명확하게 정의된 가설적 질문으로, 가정법적 추론(비현실법)을 사용하는 사고 실험("만약 ~라면 (또는 ~했더라면) 무슨 일이 일어날까")은 적어도 그리스 고대부터 철학에서 질문을 제기하는 데 사용되었으며, 일부는 소크라테스보다 앞선다.[15] 물리학 및 기타 과학 분야에서는 많은 사고 실험이 19세기, 특히 20세기에 시작되었지만, 갈릴레오 시대만큼이나 이른 시기에도 예시를 찾을 수 있다.
사고 실험에서는 이미 알려진 경험적 데이터를 새로운 방식으로 재배열하거나 재구성하고, 그로부터 새로운 (선험적인) 추론을 이끌어내거나, 이러한 데이터를 새롭고 특이한 관점에서 바라봄으로써 새로운 정보를 얻는다. 예를 들어, 갈릴레오의 사고 실험에서 경험적 경험의 재배열은 서로 다른 무게의 물체를 결합한다는 원래의 아이디어로 구성된다.[16]
사고 실험은 철학(특히 윤리학), 물리학 및 기타 분야(예: 인지 심리학, 역사, 정치학, 경제학, 사회 심리학, 법학, 조직 연구, 마케팅 및 역학)에서 사용되어 왔다. 법학에서는 이러한 실험에 대해 "가상적"이라는 동의어가 자주 사용된다.
의도된 목표에 관계없이 모든 사고 실험은 사건을 더 좋고 생산적인 방식으로 설명, 예측 및 제어할 수 있도록 설계된 패턴화된 사고 방식을 보여준다.
예측 활동은 현재 상황을 미래로 투영하려는 시도이다.[43][44] 데이비드 사레위츠와 로저 필케(1999, p123)에 따르면, 과학적 예측은 두 가지 형태를 취한다.
# 불변하고 예측 가능한 자연의 원리 규명
# 복잡한 현상의 행동이나 진화를 예측하기 위한 관측 데이터 세트와 정교한 수치 모델 사용[45]
'예측', '예보', '현재 예측'은 질적으로 동일한 활동이지만, 사용자가 점유하는 현재 시점으로부터 추정되는 미래의 거리에 따라 구분된다.[46] 현재 상태를 설명하는 것을 목표로 하는 '현재 예측'은 "2시간까지의 외삽법으로 얻은 예측과 함께 현재 날씨에 대한 상세한 설명"으로 정의되지만, "12시간까지의 매우 단기적인 예측을 포함하도록" 확장하는 것이 일반적이다(Browning, 1982, p.ix).[47][48]
3. 1. 시간적 지향성에 따른 분류
사고 실험은 그 시간적 지향성에 따라 여러 유형으로 분류할 수 있다.3. 2. 추론 방식에 따른 분류
사고 실험은 추론 방식에 따라 여러 유형으로 분류할 수 있다. 크게 원인에서 결과로, 또는 결과에서 원인으로 추론하는 방식으로 나눌 수 있으며, 대표적으로 다음과 같은 유형이 있다:[18][19]3. 3. 실제 실험과의 관계
사고 실험은 실제로 실험 장치를 사용하여 측정을 수행하지 않고, 특정 상황에서 이론으로부터 유도될 현상을 사고만으로 연역하는 것이다. 시뮬레이션도 실제 대상을 사용하지 않는다는 점에서는 공통되지만, 시뮬레이션은 모델을 사용하여 수행하며, 구체적인 수치나 수식을 통해 상세한 결과를 얻는다는 차이가 있다. 반면 사고 실험은 보다 애매하고 개념적인 결과를 요구한다.[74]
특히 과학사에서는 특수한 상황에 이론을 적용하여 나타나는 결과와 실험 없이 일상 경험을 비교함으로써 이론에 대한 깊은 통찰을 얻거나, 기존 이론을 반박하고 새로운 이론의 필요성을 제시하며 발전시키는 고찰을 사고 실험이라 칭하는 경우가 많다.
그러나 이미 명확하게 형성된 개념을 가지고 사고 실험을 진행하는 개념적 학문 분야와 달리, 경험적 결과가 추가되어야 하는 분야에서는 사고 실험이 선험적인(사실상 근거 없는) 것에 의존한다는 비판이 경험과학자들로부터 제기될 수 있다.
4. 다양한 분야에서의 활용
사고 실험은 철학, 물리학, 수학, 컴퓨터 과학, 경제학, 예술 등 다양한 분야에서 활용된다.
철학에서는 존 롤즈의 정의론에 등장하는 근본적 위치나 존 설의 중국어 방과 같이, 특정 개념이나 주장을 명확히 하고 그 타당성을 검토하기 위해 사고 실험이 사용된다. 이러한 사고 실험은 현실에서는 실행하기 어렵거나 불가능한 상황을 가정하여, 특정 이론이나 가설의 결과를 탐구하는 방식으로 진행된다.[15]
물리학에서는 갈릴레오 갈릴레이의 낙하 실험, 슈뢰딩거의 고양이, 맥스웰의 도깨비와 같이, 물리 법칙이나 이론을 검증하고 새로운 발견을 이끌어내는 데 사고 실험이 활용된다. 특히 상대성 이론과 양자역학과 같은 현대 물리학 이론의 발전에는 사고 실험이 중요한 기여를 했다.
수학에서는 무한이나 확률과 관련된 개념을 다룰 때 사고 실험이 사용된다. 힐베르트의 호텔, 무한 원숭이 정리 등이 그 예시이다.
컴퓨터 과학에서는 튜링 머신, 정지 문제 등과 같이 계산 가능성의 한계를 탐구하거나, 식사하는 철학자 문제와 같이 복잡한 시스템의 동작을 이해하기 위해 사고 실험이 활용된다.
경제학에서는 깨진 유리창의 오류나 래퍼 곡선과 같이, 경제 현상이나 정책의 효과를 분석하고 예측하는 데 사고 실험이 사용된다.
예술 분야에서도 개념 미술과 같이, 사고 실험의 형태로 작품이 창작되기도 한다.
SF(사이언스 픽션)에서도 사고 실험은 중요한 역할을 한다. "만약 ~라면 어떻게 될까?"라는 질문을 던지고, 그 결과를 탐구하는 과정을 통해 과학 기술의 발전이나 사회 변화가 가져올 수 있는 다양한 가능성을 보여준다.
4. 1. 철학
존 롤즈의 정의론에 등장하는 근본적 위치(original position)라는 사고 실험은 철학에서 사고 실험이 어떻게 활용되는지 보여주는 좋은 예시이다. 롤즈는 이 사고 실험을 통해, 사회적, 정치적 결사에 속해 있지 않고 자신이 어떤 존재인지 전혀 알지 못하는 상황에서 행위자가 취하는 태도가 가장 일반적인 정의로운 행위가 된다는 결론을 내렸다. 그는 정의의 원칙을 수립할 때 무지의 베일 뒤에 있는 근본적 위치를 이용해야 한다고 주장했다.[15]철학자들은 이처럼 자신이 주장하고자 하는 바를 뒷받침하기 위해 사고 실험을 활용한다. 이러한 사고 실험은 개념을 명확하게 정의하고 개념 간의 관계를 명확하게 정의해야만 가능하다. 이는 개념을 다루는 학문에서 매우 보편적인 방식이며, 철학에서도 핵심적인 사유 과정이다.
하지만, 이미 명확하게 형성된 개념을 가지고 사고 실험을 진행하는 철학과 달리, 경험적 결과가 추가되어야 하는 분야에서는 사고 실험이 선험적인(근거 없는) 것에 의존한다는 비판을 받기도 한다.
철학에서 사고 실험은 대개 특정 철학적 개념(도덕성, 마음의 본성, 언어적 지시 대상 등)을 대상으로 만들어진다. 만들어진 시나리오에 대한 직관적 결과들은 주어진 모든 시나리오 안에서 그 개념의 본성에 대해 알려준다.
예를 들어, 어떤 주체가 다른 사람의 이익을 위해 무고한 사람을 의도적으로 죽인 상황을 가정하는 사고 실험은 이 행동의 도덕성뿐만 아니라, 더 넓게는 도덕성이 단지 행위의 결과에 의해서만 정의되는 도덕 이론이 올바른지에 대한 질문을 던진다. 존 설의 중국어 방 실험은 실험 대상이 중국어를 이해하는지 여부뿐만 아니라, 기능주의적 사고에 대한 이론의 타당성을 묻는다.
사고 실험의 결과를 도출하는 직관에 대해서는 일반적으로 보편적인 동의가 기대되지만, 철학자들은 때때로 일반적인 것과는 다른 직관을 제시하기도 한다.
사고 실험에서 제시되는 시나리오는 특정 관점에서 가능한 것이어야 한다. 많은 사고 실험은 자연의 법칙에 따라 가능하거나 법칙론적으로 가능한 일을 다룬다. 존 설의 중국어 방은 법칙론적으로 가능하다. 그러나 어떤 사고 실험은 법칙론적으로 불가능한 시나리오를 제시하기도 한다. 힐러리 퍼트남의 쌍둥이 지구 사고 실험은 모든 관찰 가능한 특성(맛, 색, 비등점 등)이 물과 동일하지만 화학적으로는 물과 다른 물질이 존재한다는 시나리오를 가정한다. 이는 형이상학적 가능성과 같은 다른 관점에서는 가능하지만 법칙론적으로는 불가능하다. 사고 실험의 물리적 불가능성이 직관적 결과를 반박하는지 여부는 논쟁의 여지가 있다.
존 롤즈는 사람들이 자신이 처한 상황이나 속한 사회적, 정치적 조직에 대해 아무것도 알지 못하는 상황을 가정하는 사고 실험을 제안했다. 토머스 홉스나 존 로크의 자연상태 개념 역시 사고 실험으로 간주될 수 있다.
철학 내에서 사고 실험의 사용은 일부 철학자들, 특히 사고의 철학을 연구하는 철학자들에 의해 비판받기도 한다. 대니얼 데닛은 '직관적 펌프'라는 우스꽝스러운 사고 실험을 언급하며, 일부 사고 실험이 명확한 직관을 산출하기 어렵거나, 그 결과가 실제 세계에서는 불가능하다는 점을 지적한다. 또한, 경험 과학이 주된 탐구 방법이 되어야 하는 영역에서 철학자들이 사고 실험을 사용하는 것에 대한 비판도 제기된다.
철학에서 사용되는 사고 실험의 예시는 다음과 같다.
- 5분 전 가설
- 헴펠의 까마귀
- 쌍둥이 지구
- 시뮬레이션 가설
- 뇌 속의 뇌
- 중국 뇌
- 튜링 테스트
- 중국어 방
- 철학적 좀비
- 메리의 방
- 늪 남자(Swampman)
- 테세우스의 배
- 콩디야크의 입상
- 신의 잔해
- 원초적 입장
- 사회 계약설
- 트롤리 딜레마
- 장기 복권
- 더 바이올리니스트
4. 2. 물리학
- 브라운 래칫 (열역학 제2법칙을 위반하지 않는 리처드 파인만의 "영구 운동" 기관)
- 갈릴레오의 배 (고전 상대성 이론) 1632
- EPR 역설 (양자역학) (실제로 실험이 이루어졌음)
- 맥스웰의 도깨비 (열역학) 1871
- 슈뢰딩거의 고양이 (양자역학)
- 쌍둥이 역설 (특수상대성이론)
- 위그너의 친구 (양자역학)
- 물통 논증 - 공간이 관계적이지 않고 절대적이라고 주장
갈릴레오 갈릴레이는 질량에 관계없이 낙하하는 물체가 동일한 속도로 떨어진다는 것을 증명했는데, 이는 현대 과학사에서 중요한 진전이었다.[12] 이 증명은 사고 실험 기법을 사용한 논리적 시연이었다.
사고 실험의 예로는 슈뢰딩거의 고양이가 있는데, 이는 완벽하게 밀폐된 환경과 미량의 방사성 물질을 조작하여 양자적 불확정성을 설명한다. 맥스웰의 도깨비는 가상의 유한한 존재가 열역학 제2법칙을 위반할 수 있는 능력을 증명하려는 시도이다.
물리학 분야에서 사용되는 사고 실험에는 다음과 같은 것들이 있다.
- 갈릴레오의 배 (역학, 1632년)
- 뉴턴의 물통 (역학)
- 라플라스의 악마 (고전역학, 결정론)
- 맥스웰의 도깨비 (열역학, 1871년)
- 브라운 래칫 (열역학)
- EPR 역설 (양자역학)
- 슈뢰딩거의 고양이 (양자역학)
- 양자 자살 (양자역학)
- 위그너의 친구 (양자역학, 마음의 철학)
- 쌍둥이 역설 (특수 상대성 이론)
4. 3. 수학
- 공과 꽃병 문제 (무한과 기수)
- 가브리엘의 나팔 (무한)
- 힐베르트의 그랜드 호텔 역설 (무한)
- 무한 원숭이 정리 (확률)
- 복권 역설 (확률)
- 잠자는 미녀 역설 (확률)
- 탁구공 문제 (Ping-pong ball conundrum, 무한)
- 몬티 홀 문제 (확률론, 정보)
- 제논의 역설 (무한소, 극한)
4. 4. 컴퓨터 과학
- 식사하는 철학자 문제
- 정지 문제 (계산 가능성의 한계)
- 튜링 머신 (계산 가능성의 한계)
- 두 장군의 문제
4. 5. 경제학
- 깨진 유리창의 오류 (의도하지 않은 결과의 법칙, 기회 비용)
- 래퍼 곡선
4. 6. 예술
사고 실험은 예술 분야에서도 나타난다. 개념 미술은 형식주의 예술가인 조나단 보로프스키에 의해 사고 실험의 형태로 나타난다고 주장되었다.4. 7. 기타
사고 실험은 현실에서 실행하기 어렵거나 불가능한 상황을 가정하여, 특정 이론이나 가설의 결과를 탐구하는 방법이다. 슈뢰딩거의 고양이나 맥스웰의 악마와 같은 예시가 있으며, 공상 과학 소설에서도 자주 사용된다.[14]사고 실험은 철학, 물리학, 인지 심리학, 정치학, 경제학 등 다양한 분야에서 활용되며, 법학에서는 "가상적"이라는 용어로도 사용된다. 사고 실험은 사건을 더 잘 설명하고, 예측하며, 제어하기 위한 패턴화된 사고 방식을 보여준다.
철학 분야에서는 다음과 같은 사고 실험이 있다.
| 분야 | 사고 실험 |
|---|---|
| 인식론, 회의주의 | 5분 전 가설 |
| 과학철학, 논리학 | 헴펠의 까마귀 |
| 언어철학 | 쌍둥이 지구 (Twin Earth thought experiment) |
| 컴퓨터 과학, 인지과학 | 시뮬레이션 가설 |
| 인식론, 마음의 철학 | 뇌 속의 뇌 |
| 물리주의, 마음의 철학 | 중국 뇌 |
| 마음의 철학, 인공지능, 컴퓨터 과학 | 튜링 테스트 |
| 마음의 철학, 인공지능, 인지과학 | 중국어 방 |
| 마음의 철학, 인공지능, 인지과학 | 철학적 좀비 |
| 마음의 철학 | 메리의 방 |
| 정체성, 마음의 철학 | 늪 남자(Swampman) |
| 동일성 | 테세우스의 배 |
| 콩디야크의 입상 | |
| 종교 | 신의 잔해 (Gods Debris) |
| 정치학 | 원초적 입장 (Original position) |
| 사회 계약설 | |
| 윤리학 | 트롤리 딜레마 |
| 윤리학 | 장기 복권 |
| 윤리학 | 더 바이올리니스트 (The Violinist) |
SF(사이언스 픽션)에서도 사고 실험이 자주 등장한다. 고마쓰 사쿄의 『일본침몰』은 "만약 일본 열도가 침몰해 버린다면, 일본 민족은 어떻게 될까?"라는 가정을 바탕으로 한 사고 실험이다. "종말물", "로봇물", "초능력물" 등도 특정 현상이나 사상이 존재했을 때 현실에 어떤 결과를 가져올지 탐구하는 사고 실험으로 볼 수 있다.
비즈니스 분야에서도 신발명, 신사업, 신서비스 창출 등에 사고 실험이 활용된다.
5. 한계 및 비판
사고 실험은 현실에서 실험하기 어렵거나 불가능한 상황을 가정하여, 그 상황에서 어떤 결과가 나타날지를 추론하는 방법이다. 존 롤즈는 정의론에서 무지의 베일 뒤에 있는 근본적 위치라는 사고 실험을 통해 가장 정의로운 행위가 무엇인지 탐구했다.[1] 이러한 사고 실험은 개념을 명확하게 정의하고 그 관계를 명확히 해야만 가능하다.
하지만, 경험적 결과가 중요한 분야에서는 사고 실험이 현실과 동떨어진 추론에 불과하다는 비판도 있다. 특히 경험과학자들은 사고 실험이 근거 없는 가정에 의존한다고 비판한다.[1]
철학에서 사고 실험은 특정 철학적 개념(도덕성, 마음의 본성, 언어적 지시 대상 등)을 탐구하기 위해 만들어진 시나리오를 제시하고, 그 시나리오에 대한 직관적 반응을 통해 진리를 끌어내려는 의도를 갖는다.[1] 예를 들어, 다른 사람의 이익을 위해 무고한 사람을 의도적으로 죽이는 상황을 가정하여 도덕성을 판단하거나, 존 설의 중국어 방 사고 실험을 통해 기능주의를 비판하는 것이 가능하다.
사고 실험의 결과는 일반적으로 공유되는 직관에 의존하지만, 철학자들은 때때로 일반적인 것과는 다른 직관을 사용하기도 한다.[1]
많은 사고 실험은 자연 법칙적으로 가능한 시나리오를 제시하지만, 힐러리 퍼트남의 쌍둥이 지구 사고 실험처럼 자연 법칙적으로 불가능한 시나리오를 제시하는 경우도 있다. 이러한 경우, 사고 실험의 자연 법칙적 불가능성이 그 결과에 대한 직관을 무효화하는지에 대한 논쟁이 있다.[1]
존 롤즈의 근본적 위치나 토머스 홉스, 존 로크의 자연상태처럼 상상된 시나리오를 사용하는 것도 사고 실험으로 간주될 수 있다.[1]
그러나 사고 실험의 사용은 일부 철학자들에 의해 비판받기도 한다. 대니얼 데닛은 '직관적 펌프'라는 우스꽝스러운 사고 실험을 언급하며, 과학소설 같은 사고 실험은 명확한 직관을 산출하기 어렵고, 그 결과가 현실 세계에 존재 불가능하다는 점을 지적한다. 또한, 경험과학이 주된 탐구 방법이 되어야 하는 분야에서 사고 실험을 사용하는 것에 대한 비판도 있다.[1]
6. 한국 사회에서의 사고 실험 (예시)
사고 실험은 시간적 지향성을 가진다는 특징이 있다.[63] 사고 실험은 다음과 같이 구분할 수 있다.
- 사실 이전 추론: 특정 사건 이전에 일어났을 수 있는 일에 대해 추론하는 실험.
- 사실 이후 추론: 특정 사건 이후(또는 그 결과로) 발생할 수 있는 일에 대해 추론하는 실험.
또한, 사고 실험은 실험을 수행하는 개인의 "현재 시점"과 관련하여 시간에 따른 움직임의 측면에서 다음과 같은 특징적인 패턴을 보인다.
- 시간적 방향: 과거 지향적인가, 미래 지향적인가?
- 시간적 의미:
- (a) 과거 지향적인 사고 실험의 경우, 현재에서 과거로, 또는 과거에서 현재로의 시간적 "이동"의 결과를 검토하는가?
- (b) 미래 지향적인 사고 실험의 경우, 현재에서 미래로, 또는 미래에서 현재로의 시간적 "이동"의 결과를 검토하는가?
7. 결론
앨버트 아인슈타인의 예시에서 볼 수 있듯이 사고 실험과 실제 실험의 관계는 상당히 복잡할 수 있다. 1935년, 아인슈타인은 두 명의 동료와 함께 EPR 효과(EPR 역설)라고 불리게 된 새롭게 만들어진 주제에 관한 논문을 발표했다. 이 논문에서 그는 특정한 철학적 가정[64]에서 시작하여 복잡하지만 실현 가능한 모델에 대한 엄격한 분석을 바탕으로 "양자역학은 '불완전'하다고 묘사되어야 한다"는 결론에 도달했다. 닐스 보어는 즉시 아인슈타인의 분석에 대한 반박을 주장했고, 그의 견해가 우세했다.[65][66][67] 수십 년 후, 실행 가능한 실험이 EPR 논문의 오류를 증명할 수 있다고 주장되었다. 이러한 실험은 1964년에 순전히 이론적인 논문으로 발표된 벨 부등식을 검증했다. 위에 언급된 EPR 철학적 시작 가정은 (예: 알랭 아스페의 광학적 ''실험''에 의해) 경험적 사실에 의해 반증된 것으로 간주되었다.
따라서 ''사고 실험''은 일반적으로 이론 물리학과 같은 이론적 학문에 속하며, 종종 이론 철학에도 속한다. 어쨌든, 그것은 자연스럽게 실험적 학문에 속하며, 적어도 물리학에서는 "''진실'' 또는 ''진실 아님''에 대한 최종 결정"을 내리는 실제 실험과 구별되어야 한다.
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