가설

3. 가설의 역사

고대 그리스어 단어 ὑπόθεσις|휘포테시스^grc에서 유래한 '가설(hypothesis)'은 원래 "아래에 놓다"라는 뜻으로, 고대 그리스에서는 줄거리의 요약을 의미했다.^[1][2][3][4] 플라톤의 ''메논''에서는 소크라테스가 미덕을 탐구하며 수학자들이 사용하는 "가설로부터 조사"하는 방법을 사용했다.^[5][6] 이는 계산을 단순화하는 아이디어나 편리한 접근 방식을 의미했다.^[7] 17세기 초, 벨라르미노 추기경은 갈릴레오에게 지구의 움직임을 현실이 아닌 가설로만 취급하라고 경고했다.^[8]

아이작 뉴턴은 귀납적 방법을 중시하여 "나는 가설을 만들지 않는다"라고 선언하며 과학적 탐구에서 가설을 배제하려 했다. 그러나 이는 빛의 입자설 등 자신의 가설과 모순된다는 비판을 받았다.^[25] 반면 라이프니츠는 법칙의 확실성을 부정하며 이론 구축에 가설이 필수적이라고 주장했다. 현대 과학에서는 가설이 이론 구축의 일반적인 방법으로 널리 사용된다.

4. 가설, 개념 및 측정

개념은 헴펠의 연역-법칙적 모형에서 가설의 개발 및 테스트에 중요한 역할을 한다. 대부분의 형식적 가설은 명제 간의 예상 관계를 명시하여 개념을 연결한다. 일련의 가설이 함께 그룹화되면 일종의 개념적 틀이 된다. 개념적 틀이 복잡하고 인과 관계나 설명을 포함하는 경우 일반적으로 이론이라고 한다. 저명한 과학 철학자 칼 구스타프 헴펠은 다음과 같이 설명한다.

: 적절한 경험적 해석은 이론적 체계를 테스트 가능한 이론으로 바꾼다. 구성 요소 용어가 해석된 가설은 관찰 가능한 현상에 대한 참조를 통해 테스트할 수 있게 된다. 해석된 가설은 종종 이론의 파생된 가설이 될 것이다. 그러나 경험적 데이터에 의한 그들의 확인 또는 부인은 그들이 파생된 원시 가설도 즉시 강화하거나 약화시킬 것이다. ^[21]

헴펠은 개념적 틀과 관찰되고 아마도 테스트되는 틀(해석된 틀) 사이의 관계를 설명하는 유용한 비유를 제공한다. "전체 시스템은 말하자면 관찰 평면 위에 떠 있으며 해석 규칙에 의해 고정되어 있다. 이것들은 네트워크의 일부가 아니지만 후자의 특정 지점과 관찰 평면의 특정 지점을 연결하는 끈으로 볼 수 있다. 이러한 해석적 연결을 통해 네트워크는 과학적 이론으로 기능할 수 있다."^[21] 관찰 평면에 고정된 개념을 가진 가설은 테스트할 준비가 되었다. "실제 과학적 실천에서 이론적 구조를 구성하고 해석하는 과정은 항상 명확하게 분리되지 않는데, 의도된 해석이 일반적으로 이론가의 구성을 안내하기 때문이다."^[21] 그러나 "논리적 설명을 위해 두 단계를 개념적으로 분리하는 것이 가능하며 바람직하다".^[21]

5. 가설 검정

가설 검정은 헴펠의 연역-법칙적 모형에서 가설의 개발 및 테스트에 중요한 역할을 한다. 대부분의 형식적 가설은 명제 간의 예상 관계를 명시하여 개념을 연결한다. 일련의 가설이 함께 그룹화되면 일종의 개념적 틀이 된다. 개념적 틀이 복잡하고 인과 관계나 설명을 포함하는 경우 일반적으로 이론이라고 한다.^[21]

어떤 제안된 치료법이 질병 치료에 효과가 있는지와 같이 현상 간의 가능한 상관 관계 또는 유사한 관계가 조사될 때, 관계가 존재한다는 가설은 자연의 새로운 법칙을 검토하는 것과 같은 방식으로 검토할 수 없다. 그러한 조사에서, 만약 검사된 치료법이 몇몇 경우에서 효과를 보이지 않더라도, 이것이 반드시 가설을 반증하는 것은 아니다. 대신, 가설 관계가 존재하지 않는 경우 전체 효과가 관찰될 가능성을 결정하기 위해 통계적 검정이 사용된다. 만약 그 가능성이 충분히 작다면 (예: 1% 미만), 관계의 존재가 가정될 수 있다. 그렇지 않으면, 관찰된 모든 효과는 순수한 우연에 의한 것일 수 있다.

가설은 어떤 실험 사실이 나타나면 그 가설이 옳다고 말할 수 있는지, 또 틀렸다고 말할 수 있는지 미리 명확하게 규정되어 있어야 한다. 그 가설이 제창된 당시에는 기술상의 이유로 검증 수단이 갖춰지지 않아도 상관없지만, 원리적으로는 그러한 검증 수단이 명확해야 한다. 어떤 실험 사실이 나타나도 그 가설과 모순되지 않는 등, 얼버무리는 가설은 아무런 구체적인 것을 주장하는 것이 아니므로, 완전히 공허한 명제이며, 독단이다.

가설이라고 칭하는 것이 진정 가설일 수 있는지 여부는 그 가설의 옳고 그름이 한 번의 현상으로 증명되는 것이 아니라, 원리적으로는 몇 번이라도 따져 물을 수 있어야 하며, 추시할 수 없는 것은 가설이라고 부를 수 없다.

가설의 검증은 일반적인 형태로 직접적으로 이루어지지 않고, 하나하나의 개성적인 실험에 의해 처음으로 검증된다. 즉, 가설의 검증은 필연적으로 구체적인 사상에 대한 예상의 형태를 띤다. 일반적으로 하나의 실험만으로는 가설의 옳음을 확정할 수 없다. 가설 검증은 "예상-실험"의 반복으로 진행된다. 가설은 그 이론적 예언이 일련의 실험 사실과 일치하는 것이 확인되고, 그 진실성이 확인되었다고 생각될 수 있게 되면, 이론 또는 법칙이라고 불리게 된다.

그 가설에 의해 다른 새로운 현상의 예측에도 성공하게 됨에 따라, 점차 더 "옳은 법칙"(＝패러다임) 등과 같이 사람들에게 인지되게 된다.^[25]

5. 1. 통계적 가설 검정

6. 가설의 호전성

가설은 때때로 공격적이다. 새로운 가설은 종종 기존 가설을 부정하는 형태로 제시되어 양자 사이에 강한 대립을 만든다. 당연히 그 양자의 옳고 그름을 판단하게 되지만, 이는 종종 상대를 어떻게 부정할 것인가를 경쟁하는 형태가 된다.

극단적인 예 중 하나로, 면역의 메커니즘에 관한 이론이 있다. 에드워드 제너가 종두법의 형태로 발견한 면역은, 루이 파스퇴르에 의해 일반화되어, 약독화된 병원체인 백신을 예방 접종함으로써 감염을 예방하는 방법이 개발되었다. 그 작용의 본체가 어디에 있는지를 추구한 결과, 그것이 혈청에 있다는 것을 알게 되었고, 이것이 혈청 요법을 낳았다. 그런데, 일리아 메치니코프는 식세포를 발견하고 이것이 질병을 예방하는 작용을 한다고 판단하자, 그전까지의 혈청의 작용에 관한 지견 전부를 부정했다. 여기에서부터 양측에 의한 자기의 정당성을 증명하고, 상대방이 틀렸다는 증거를 제시하는 경쟁이 일어나, 양측의 대립은 감정적인 것까지 되었다고 한다.

가설은 이와 같이 극단적인 형태를 취하는 예가 적지 않다. 이는 그 대립에 의해서야말로 논의나 연구가 진전되는 면이 있기 때문이며, 때로는 학자는 모든 사실에 부합하지 않아도, 필요하다고 판단하면 가설을 제출한다. 그레고어 멘델은 그의 유전 법칙에 맞지 않는 실험 결과가 있다는 것을 알고 있었다. "발생학의 아버지"라고도 불리는 칼 에른스트 폰 베어는 다음과 같이 말했다.

> 불정확하더라도 딱 잘라 단언된 일반적인 문제의 결론은, 그 부정확한 면을 수정하려는 의욕을 자극하기 때문에, 정확하지만 조심스러운 주장보다 과학의 발전에 유익하다.

7. 수학에서의 가설

수학에서 가설(또는 추측)은 아직 증명되지 않았지만, 반례도 발견되지 않은 명제를 의미한다. 이러한 명제는 "언젠가 증명될 것으로 기대되는 문제"가 된다. 리만 가설(일본에서는 리만 추측이라는 호칭이 일반적이다)이 대표적인 예이다.

연속체 가설과 같이 "증명도 반증도 할 수 없다는 것이 알려져 있는" 가설도 있다.

8. 다양한 분야의 가설 (예시)

• 언어의 기원 : 멍멍 설 / 풉풉 설 / 둥둥 설 / 에이야코라 설(막스 뮐러가 제창). 타타 설(서 리처드 파제트가 제창). / 「모・어」가설 / 의식・발화의 공진화 설(로이 라파포트 외 제창) / 언어 과정설
• 언어와 인식의 관계 : 사피어-워프 가설
• 과거 존재의 확실성, 불확실성 : 5분 전 세계 가설(인식론, 회의주의)
• 진위 : 닫힌 세계 가설
• 자연수 안에 소수는 어떻게 분포하는가? : 베르트랑의 가설, 리만 가설(ζ(s)의 자명하지 않은 영점 s는 모두 실부가 1/2의 직선상에 존재하는가? 수론), "소수는 무작위로 분포한다" 설 / "소수의 분포에는 어떤 규칙성이 있다" 설^[1]
• 가산 농도와 연속체 농도의 관계 : 연속체 가설(집합론)
• 열의 본질・정체 : 운동설 / 칼로릭 설
• 연소의 본질・정체 : 사원소설 / 플로지스톤 설 / "산소와의 결합" 설
• 빛의 정체 : 입자설 / 파동설 / 광자설 / 이중성
• 빛의 전파 방식 : 에테르 이론 / 특수 상대성 이론
• 중력의 방식 : 볼텍스 이론 / 만유인력 / 중력장. "원격 작용 설"/ "근접 작용 설"
• 물질적 현상의 본질 : 원자 가설 / "진공의 에너지 Vacuum energy" 론, 암흑 에너지 론^[2]
• 우주의 기원, 우주의 역사 (우주론) : 정상 우주론 / 진동 우주론 / 빅뱅 가설 / 순환 우주론
• 태양계의 기원(태양계 기원설) : 데카르트의 볼텍스 이론 / 성운설(칸트 1755년, 라플라스 1796년) / 조석설(진스와 제프리스, 1916년) / 전자기 포획설(알벤, 1942년) / 난류 소용돌이설(「신성운설」 「소용돌이 성운설」 「바이체커=카이퍼설」등으로도. 바이체커, 1944년) / 광압성운설(휘플, 1947년) / 호일의 성운설
• 달의 기원 : 부모 설 / 형제 설 / 타인 설 / 거대 충돌 가설
• 은하는 어떻게 만들어지고, 어떤 메커니즘으로 형태가 변하는가? : "별이 많이 생겼기 때문에 중심의 블랙홀이 커질 수 있었다" 가설 / "우선 거대한 블랙홀이 있었기 때문에, 그 주변에서 별의 형성이 활발해졌다" 가설
• * 은하의 회전 곡선 문제 : 암흑 물질(암흑 물질) / 수정 뉴턴 역학
• * 왜소 타원 은하의 기원 : 「계층적 병합」 설 / 「은하 괴롭힘」 설
• 에르고드 가설(확률론, 통계역학)
• 우주 검열 가설(블랙홀, 일반 상대성 이론)
• 화학 반응의 메커니즘과 다이내믹스 (더 나아가 화학 반응의 반응 속도는 어떤 메커니즘으로 결정되는가? 라는 문제) : 해먼드의 가설 / 국소 평형 가설 / 준평형 가설 / 비재교차 가설
• 게이-뤼삭의 기체 반응의 법칙과 존 돌턴의 원자설 사이의 모순 : 아보가드로의 가설
• 생명의 기원(생명은 어떻게 탄생했는가?) : 초자연설(창조설) / 자연 발생설 / 화학 진화설 / DNA 월드 가설 / RNA 월드 가설 / 프로틴 월드 가설 / 범종설 / ID 설
• 진화(생물의 형태가 세대와 함께 변화하고 있다는 것^[3]의 메커니즘 : 용불용설 / 자연 선택설 / 이마니시 진화론 / 중립 진화설
• 격리 분포(동일 생물이 멀리 떨어진 지역에 분포하는 이유) : 육교설 / 대륙 이동설(생물지리학)
• 화석이 존재하는 것 (이미 멸망한 생물의 흔적이 지층에서 계속 발견되는 것) : 대변동설 / 동일 과정설
• 발생의 메커니즘 : 형성설 / 후성설(발생학)
• 인류의 진화(원숭이에서 어떻게 사람이 생겨났는가?) : 수렵 가설 / 킬러 에이프 가설 / 마키아벨리적 지능 가설 / 아쿠아 설
• 주기 매미(소수 매미)의 수명이 정확히 13년 또는 17년인 이유 : "교잡할 가능성이 최소화되기 때문이다" 설 / "포식자의 생활 주기와의 일치를 최소화하도록 되어 있다" 설 / "소수가 되는 것은 우연이며, 전혀 의미가 없다" 설^[4]
• 붉은 여왕 가설(진화, 집단 유전학)
• 얀젠-코넬 가설(생태학, 식물학)
• 중규모 교란 가설(생물 다양성, 생태학)
• 전신의 혈관 구조, 연결 방식 : "통기계・영양 배분계의 2계통" 설 (갈레노스의 설) / 혈액 순환설
• 왜 치아 상아질에서 통증을 느끼는가? : 수력 역학 설
• 냄새를 느끼는 메커니즘 (후각이 구별하는 대상) : "분자의 형태" 설 / "분자의 진동" 설
• 인간과 인간의 연결 구조 : 6단계 분리
• 사이 현상, 초능력, 폴터가이스트 현상, 호안팅 현상 : 생존 가설 / 슈퍼 PSI 가설(초심리학). 심령설 (심령주의). 오류설 / 사기 설 (회의론자).
• 파프로츠키스 : 토네이도 원인 설, 새 원인 설, 비행기 원인 설, 장난 설 외
• 공시성, 불가사의한 일치 : 셸드레이크의 가설
• "만약 항성간 항행을 가능하게 하는 외계인이 있다면, 왜 이 지구에 오지 않는가?" (페르미의 역설) : 동물원 가설
• 동일 인물 설(역사상의 인물에 관해)

9. 현대 사회에서의 가설

기업가적 환경에서 가설은 제품 또는 비즈니스 모델의 속성에 대한 임시적인 아이디어를 공식화하는 데 사용된다. 공식화된 가설은 인증 또는 반증 가능성 지향 실험을 통해 평가된다.^[10][11]

참조

_[1] 서적 The ecological detective: confronting models with data https://books.google[...] Princeton University Press 2011-08-22
_[2] 문서
_[3] 문서
_[4] 문서
_[5] 문서
_[6] 서적 Socratic studies Cambridge
_[7] 서적 An introduction to logic and scientific method Harcourt, Brace, and Company
_[8] 웹사이트 Hypothesis
_[9] 서적 The Great Equations
_[10] 간행물 Harvard Business Review (2013) "Why Lean Startup Changes Everything" https://hbr.org/2013[...] 2013-05
_[11] 웹사이트 Lean Startup Circle "What is Lean Startup?" http://leanstartup.p[...]
_[12] 문서
_[13] 서적 Selected Scientific Works of Hans Christian Ørsted
_[14] 서적 The Character of Physical Law
_[15] 서적 How to think about weird things: critical thinking for a New Age McGraw-Hill Higher Education
_[16] 웹사이트 Oxford Dictionary of Sports Science & Medicine http://www.answers.c[...]
_[17] 문서
_[18] 간행물 Intermediate Theory: The Missing Link in Successful Student Scholarship http://ecommons.txst[...]
_[19] 서적 Research in Public Administration http://ecommons.txst[...] Emerald Group Publishing Limited 2011-07-07
_[20] 서적 A Playbook for Research Methods: Integrating Conceptual Frameworks and Project Management New Forums Press
_[21] 서적 Fundamentals of Concept Formation in Empirical Science University of Chicago Press
_[22] 서적 Practical Statistics for Medical Research CRC Press
_[23] 서적 Advising on Research Methods: A consultant's companion Johannes van Kessel Publishing
_[24] 서적 Practical Statistics for Medical Research CRC Press
_[25] 문서