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자연의 제일성

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목차

1. 개요

자연의 제일성은 시간과 공간에 관계없이 자연 법칙이 동일하게 적용된다는 원리이다. 이는 자연 현상의 발생 방식이 변하더라도, 그 원인은 자연 법칙 내부의 조건 변화 때문이라고 설명한다. 이 원리는 과학적 방법론의 근본적인 전제로, 귀납법을 포함한 과학적 추론의 기반이 된다. 하지만, 자연의 제일성 자체를 논리적으로 정당화하는 것은 순환 논법의 문제로 인해 어렵다. 그럼에도 불구하고, 자연의 제일성은 과학의 발전에 필수적인 요소이며, 지질학의 동일 과정설과 같은 구체적인 사례에서 그 중요성을 확인할 수 있다. 자연의 제일성을 부정하는 마술적 사고는 과학적 탐구를 불가능하게 만들지만, 마술적 사고의 부정이 자연의 제일성을 증명하는 것은 아니다.

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자연의 제일성
'자연의 제일성'
정의과거, 현재, 미래에 걸쳐 자연의 법칙이 변하지 않는다는 철학적 원리
관련 철학 분야과학철학, 인식론, 존재론
관련 개념귀납주의
핵심 주장미래의 사건은 과거의 사건과 유사한 방식으로 전개될 것이다.
문제점경험적 증거 부족, 순환 논증의 가능성
옹호론경험적 추론의 필요 조건, 과학적 방법론의 기반
비판론논리적 정당성 결여, 경험적 반증 사례 존재
'인식론적 중요성'
과학적 추론자연의 제일성은 과학적 추론의 정당성을 확보하는 데 필수적이다.
예측 가능성미래에 대한 예측은 자연의 제일성을 전제할 때 가능하다.
경험적 학습과거 경험을 바탕으로 미래를 예측하는 학습 과정은 자연의 제일성에 의존한다.
'형이상학적 함의'
시간의 본질자연의 제일성은 시간의 흐름에 따른 변화가 근본적으로 동일하다고 가정한다.
존재의 안정성자연 법칙의 불변성은 존재의 안정성을 보장하는 기반이 된다.
인과 관계동일한 원인은 동일한 결과를 낳는다는 인과 관계는 자연의 제일성을 바탕으로 성립한다.
'비판적 관점'
회의주의자연의 제일성은 경험적으로 증명될 수 없다는 회의주의적 비판이 존재한다.
반증주의자연의 제일성은 반증 가능한 과학적 가설이 아니라는 주장이 있다.
역사적 변화역사적 사건들은 자연의 제일성이 항상 성립하지 않음을 보여주는 사례로 제시된다.
'관련 철학자'
데이비드 흄귀납의 문제와 자연의 제일성에 대한 회의적 견해를 제시했다.
카를 포퍼반증주의를 통해 자연의 제일성에 대한 의문을 제기했다.
'참고 문헌'
추가 정보스탠포드 철학 백과사전 - 귀납의 문제

2. 자연의 제일성의 변형 (Variation)


  • "자연 법칙은 시간적인 변화를 하지 않는다. 자연 현상의 발생 방식에 변화가 생겼을 경우, 그것은 그 자연 법칙 내부에서 어떤 조건이 변화했기 때문이다." (시간)
  • "지구를 포함한 우주의 모든 장소에서 자연 법칙은 동일하다." (공간)

2. 1. 시간적 불변성

자연 법칙은 시간에 따라 변하지 않는다. 즉, 과거, 현재, 미래에 걸쳐 동일한 자연 법칙이 작용한다. 자연 현상의 발생 방식에 변화가 생긴 경우, 그것은 자연 법칙 내부에서 어떤 조건이 변화했기 때문이다.

2. 2. 공간적 불변성

자연 법칙은 장소에 관계없이 동일하다. 지구뿐만 아니라 우주의 모든 곳에서 같은 법칙이 적용된다. 이는 한국의 우주 탐사 및 천문학 연구의 기본 전제가 된다.

3. 구체적인 예시 (Examples)



다음과 같은 추론을 생각해 보자.


  • 전제 1. 이틀 전, 저 동쪽 산 사이에서 해가 떴다.
  • 전제 2. 어제, 저 동쪽 산 사이에서 해가 떴다.
  • 전제 3. 오늘, 저 동쪽 산 사이에서 해가 떴다.
  • --
  • 결론. 그러므로 내일은 서쪽에서 수박이 뜬다.


대부분의 사람들은 이 추론이 이상하다고 생각할 것이다. 지금까지 계속 동쪽이었는데, 왜 갑자기 서쪽이 되는지, 그리고 지금까지 계속 해가 떴는데 왜 갑자기 수박이 뜨는지 의문을 가질 것이다. 여기서 당신이 "이 추론은 이상하다"고 생각하는 데 전제하고 있는 생각이 바로 자연의 제일성이다. 즉, 지금까지 이랬으니 앞으로도 지금까지와 같은 형태로 자연은 행동할 것이다, 라는 가정을 말한다.

4. 정당화 문제 (Justification)

이 법칙은 당연하게 여겨지지만, 이 원리의 이용을 정당화하는 논리적 근거는 아직 제시되지 않았다. 가령 자연과학의 기본적인 방법인 귀납법을 사용하여 정당화를 시도해도, 귀납법 자체가 이 원리를 사용하기 때문에 정당화는 불가능하다. 구체적으로 제시하면 다음과 같다.


  • 1. 지금까지 자연의 제일성을 가정하여 잘 되었다.
  • 2. 그러므로 앞으로도 잘 될 것이다.


이것이 귀납을 이용한 자연의 제일성 정당화이지만, 1행에서 2행으로 넘어가는 단계에서 자연의 제일성이 사용되고 있다. 지금까지 잘 되었다고 해도, 내일부터는 잘 안 될지도 모른다는 가능성이 배제되어 있는 것이 그것에 해당한다. 즉 제일성 원리의 정당화는 순환 논법에 빠져 잘 되지 않는다.

그러나 자연의 제일성을 가정하는 것은 과학의 기초이기도 하다. 현행 자연과학은 기본적으로 우선 이 원리를 가정함으로써 성립한다. 즉, 추론(애브덕션)(발견) → 가설 "모든 F(F1, F2, F3…)는 ~이다" → 예측 "어떤 F도 ~이다" → 예측에 상응하는 관찰 "F1은 ~이다"라는 일련의 가정의 근저에 이 원리가 놓이는 것이다 (귀납 항목 참조). 어떤 현상도, 체험적으로 얻을 수 있는 지식의 연장선상에서 이해하려는 것이므로, 이는 피할 수 없다.

지금까지 알려지지 않은 현상을 발견했을 때, 그것을 설명하기 위해 새로운 법칙이나 원리를 도입하면 그 설명은 쉽지만, 굳이 그것을 최대한 억제함으로써 과학은 진보해 왔다.

알기 쉬운 예로, 지질학과 고생물학의 초기에 제임스 허튼과 찰스 라이엘에 의해 도입된 동일 과정설은 지층의 형성이나 화석의 생성을 고대에 존재했던 대사건으로 설명하려는 격변설에 대해, 과거의 현상을 현재 매일 행해지고 있는 현상의 축적으로 설명하는 것이었다. 이로 인해 과거의 재검증이 가능하게 된다. 지질학 및 고생물학은 이 학설 하에서 처음으로 "과학"으로서 진보했고, 많은 현상이 동일 과정설의 흐름 속에서 이해할 수 있게 되었다. 동일 과정설에 기초하여 축적된 지식을 토대로, 그럼에도 격변이 있었다는 것을 인정한 "백악기 말에 운석이 낙하하여 공룡을 멸망시켰다"는 설도 있지만, 언뜻 제일성 원리를 무시한 것처럼 보이는 이 설도 기본적인 생각은 동일 과정설에 기초하고 있으며, 한걸음에 격변에 뛰어든 것은 아니다.

자연의 제일성을 완전히 부정하는 입장(마술적 사고)에 서면, 모든 대상물이나 사상, 또는 그 관계성 등이 순간마다 동일하다는 것이 보장되지 않게 되며, 여기에서는 과학이 전제로 하는 분류 가능성이나 무언가를 기록해 두는 기재 가능성도 또한 부정된다. 그러나 마술적 세계와 완전히 동일한 세계 사이에는 방대한 영역이 있으며, 마술적 사고의 부정이 제일성 원리의 증명이 되지는 않는다.

4. 1. 귀납적 추론의 한계

귀납법은 자연의 제일성을 전제로 하므로, 귀납법을 통해 자연의 제일성을 정당화하는 것은 순환 논증이다. 구체적으로 제시하면 다음과 같다.

  • 1. 지금까지 자연의 제일성을 가정하여 잘 되었다.
  • 2. 그러므로 앞으로도 잘 될 것이다.


1행에서 2행으로 넘어가는 단계에서 자연의 제일성이 사용되고 있다. 지금까지 잘 되었다고 해도, 내일부터는 잘 안 될지도 모른다는 가능성이 배제되어 있기 때문이다. 즉 제일성 원리의 정당화는 순환 논법에 빠진다.

그러나 자연의 제일성을 가정하는 것은 과학의 기초이기도 하다. 현행 자연과학은 기본적으로 우선 이 원리를 가정함으로써 성립한다. 즉, 추론(애브덕션)(발견) → 가설 "모든 F(F1, F2, F3…)는 ~이다" → 예측 "어떤 F도 ~이다" → 예측에 상응하는 관찰 "F1은 ~이다"라는 일련의 가정의 근저에 이 원리가 놓이는 것이다 (귀납 항목 참조). 어떤 현상도, 체험적으로 얻을 수 있는 지식의 연장선상에서 이해하려는 것이므로, 이는 피할 수 없다.

지금까지 알려지지 않은 현상을 발견했을 때, 그것을 설명하기 위해 새로운 법칙이나 원리를 도입하면 그 설명은 쉽지만, 굳이 그것을 최대한 억제함으로써 과학은 진보해 왔다.

알기 쉬운 예로, 지질학과 고생물학의 초기에 제임스 허튼과 찰스 라이엘에 의해 도입된 동일 과정설은 지층의 형성이나 화석의 생성을 고대에 존재했던 대사건으로 설명하려는 격변설에 대해, 과거의 현상을 현재 매일 행해지고 있는 현상의 축적으로 설명하는 것이었다. 이로 인해 과거의 재검증이 가능하게 된다. 지질학 및 고생물학은 이 학설 하에서 처음으로 "과학"으로서 진보했고, 많은 현상이 동일 과정설의 흐름 속에서 이해할 수 있게 되었다. 동일 과정설에 기초하여 축적된 지식을 토대로, 그럼에도 격변이 있었다는 것을 인정한 "백악기 말에 운석이 낙하하여 공룡을 멸망시켰다"는 설도 있지만, 언뜻 제일성 원리를 무시한 것처럼 보이는 이 설도 기본적인 생각은 동일 과정설에 기초하고 있으며, 한걸음에 격변에 뛰어든 것은 아니다.

자연의 제일성을 완전히 부정하는 입장(마술적 사고)에 서면, 모든 대상물이나 사상, 또는 그 관계성 등이 순간마다 동일하다는 것이 보장되지 않게 되며, 여기에서는 과학이 전제로 하는 분류 가능성이나 무언가를 기록해 두는 기재 가능성도 또한 부정된다. 그러나 마술적 세계와 완전히 동일한 세계 사이에는 방대한 영역이 있으며, 마술적 사고의 부정이 제일성 원리의 증명이 되지는 않는다.

4. 2. 과학적 방법론에서의 의의

자연의 제일성은 과학적 방법론에서 가설 설정, 예측, 관찰을 통한 검증 과정의 근본적인 전제가 된다. 이 법칙은 당연하게 여겨지지만, 이 원리의 이용을 정당화하는 논리적 근거는 아직 제시되지 않았다. 가령 귀납법을 사용하여 정당화를 시도해도, 귀납법 자체가 이 원리를 사용하기 때문에 정당화는 불가능하다. 구체적인 예시는 다음과 같다.

  • 1. 지금까지 자연의 제일성을 가정하여 잘 되었다.
  • 2. 그러므로 앞으로도 잘 될 것이다.


이는 귀납을 이용한 자연의 제일성 정당화이지만, 1행에서 2행으로 넘어가는 단계에서 자연의 제일성이 사용되고 있다. 지금까지 잘 되었다고 해도, 내일부터는 잘 안 될지도 모른다는 가능성이 배제되어 있는 것이다. 즉 제일성 원리의 정당화는 순환 논법에 빠져 잘 되지 않는다.

그러나 자연의 제일성을 가정하는 것은 과학의 기초이기도 하다. 현행 자연과학은 기본적으로 우선 이 원리를 가정함으로써 성립한다. 즉, 추론(애브덕션)(발견) → 가설 "모든 F(F1, F2, F3…)는 ~이다" → 예측 "어떤 F도 ~이다" → 예측에 상응하는 관찰 "F1은 ~이다"라는 일련의 가정의 근저에 이 원리가 놓이는 것이다 (귀납 항목 참조). 어떤 현상도, 체험적으로 얻을 수 있는 지식의 연장선상에서 이해하려는 것이므로, 이는 피할 수 없다.

지금까지 알려지지 않은 현상을 발견했을 때, 그것을 설명하기 위해 새로운 법칙이나 원리를 도입하면 그 설명은 쉽지만, 굳이 그것을 최대한 억제함으로써 과학은 진보해 왔다.

알기 쉬운 예로, 지질학과 고생물학의 초기에 제임스 허튼과 찰스 라이엘에 의해 도입된 동일 과정설은 지층의 형성이나 화석의 생성을 고대에 존재했던 대사건으로 설명하려는 격변설에 대해, 과거의 현상을 현재 매일 행해지고 있는 현상의 축적으로 설명하는 것이었다. 이로 인해 과거의 재검증이 가능하게 된다. 지질학 및 고생물학은 이 학설 하에서 처음으로 "과학"으로서 진보했고, 많은 현상이 동일 과정설의 흐름 속에서 이해할 수 있게 되었다. 동일 과정설에 기초하여 축적된 지식을 토대로, 그럼에도 격변이 있었다는 것을 인정한 "백악기 말에 운석이 낙하하여 공룡을 멸망시켰다"는 설도 있지만, 언뜻 제일성 원리를 무시한 것처럼 보이는 이 설도 기본적인 생각은 동일 과정설에 기초하고 있으며, 한걸음에 격변에 뛰어든 것은 아니다.

자연의 제일성을 완전히 부정하는 입장(마술적 사고)에 서면, 모든 대상물이나 사상, 또는 그 관계성 등이 순간마다 동일하다는 것이 보장되지 않게 되며, 여기에서는 과학이 전제로 하는 분류 가능성이나 무언가를 기록해 두는 기재 가능성도 또한 부정된다. 그러나 마술적 세계와 완전히 동일한 세계 사이에는 방대한 영역이 있으며, 마술적 사고의 부정이 제일성 원리의 증명이 되지는 않는다.

4. 3. 동일 과정설 (Uniformitarianism)



동일 과정설(Uniformitarianism)은 지질학과 고생물학에서 과거의 지질학적 현상을 현재의 관찰 가능한 현상으로 설명하려는 시도로, 자연의 제일성에 기반한다. 지층의 형성이나 화석의 생성을 고대에 존재했던 대사건으로 설명하려는 격변설에 대해, 제임스 허튼과 찰스 라이엘은 과거의 현상을 현재 매일 행해지고 있는 현상의 축적으로 설명하였다. 이로 인해 과거의 재검증이 가능하게 되었으며, 지질학 및 고생물학은 이 학설 하에서 처음으로 "과학"으로서 진보했고, 많은 현상이 동일 과정설의 흐름 속에서 이해할 수 있게 되었다.

동일 과정설에 기초하여 축적된 지식을 토대로, "백악기 말에 운석이 낙하하여 공룡을 멸망시켰다"는 설과 같이 격변이 있었다는 것을 인정하기도 한다. 하지만, 이 설도 기본적인 생각은 동일 과정설에 기초하고 있으며, 한걸음에 격변에 뛰어든 것은 아니다.

5. 비판과 한계 (Criticism)

5. 1. 그루의 역설 (Grue paradox)

5. 2. 마술적 사고와의 관계



자연의 제일성을 완전히 부정하는 마술적 사고에서는 모든 대상, 사상, 관계성이 매 순간 동일하다는 보장을 할 수 없다. 따라서 과학의 전제인 분류 가능성과 기록 가능성도 부정되며, 과학적 탐구 자체가 불가능해진다. 그러나 마술적 사고를 부정하는 것이 곧 자연의 제일성 원리를 증명하는 것은 아니다. 마술적 세계와 완전히 동일한 세계 사이에는 방대한 영역이 존재하기 때문이다.

6. 한국의 과학 철학적 관점

참조

[1] 서적 科学哲学の冒険――サイエンスの目的と方法をさぐる 日本放送出版協会 2005
[2] 서적 科学哲学への招待 筑摩書房 2015
[3] 서적 科学哲学－現代哲学の転回 北樹出版 2002
[4] 서적 科学の哲学 慶應義塾大学出版会 2004


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