미국과학진흥회(AAAS)에서 설명하는 과학에서 말하는 법칙, 이론, 가설, 사실에 대한 용어 설명입니다.

일반적으로 우리가 알고 있는 개념과는 좀 다릅니다.

 

과학의 본질을 설명하는데 이용되는 용어들.

사실(Fact): 과학에서 사실이란, 반복적으로 확증되며 모든 실질적 의도에서 "진실"로 받아들여지는 관찰입니다. 그러나 과학에서 진리는 끝이 아닙니다. 오늘 사실로 받아들여지는 것이 내일 수정되거나 버려질 수도 있습니다.

가설(Hypothesis): 자연계에 대한 시험적인 진술로, 추론을 이끌어내며 이 추론은 검증이 가능합니다. 만약 추론이 입증되면 가설은 지지를 받게 됩니다. 만약 추론이 틀린 것으로 판명날 경우, 원래의 가설은 버려지거나 수정됩니다. 가설들은 더욱 복잡한 추론들과 설명들을 만드는데 이용될 수 있습니다.

법칙(Law): 일정한 조건하에서 자연계의 어떤 양상이 어떻게 행동하는지를 일반화시켜 기술한 것.

이론(Theory): 과학에서 이론이란, 자연계의 어떤 양상에 대한 잘 확립된 설명으로 사실들, 법칙들, 추론들, 그리고 검증된 가설들이 포함될 수 있습니다.

진화론을 "사실이 아닌 이론으로" 가르쳐야 한다는 주장은 이러한 용어들의 일반적으로 사용되는 의미와 과학에서 사용하는 의미를 혼동한 것입니다. 과학에서 이론은 증거의 축적을 통해 사실로 바뀌지 않습니다. 이론은 과학의 최종점입니다. 이론들은 많은 관찰과 실험, 그리고 창조적인 의견으부터 발달하는 이해(understanding) 입니다. 이론들은 많은 과학적 사실들, 법칙들, 검증된 가설들 그리고 논리적인 추론들로 구성되어 있습니다. 이러한 의미에서, 진화론은 우리가 가진 가장 강력하고 유용한 과학 이론입니다.

 

이론이란 무엇인가?

과학 이론들은 사실들과 법칙들을 설명하며, 예측력이 있어서 검증이 가능합니다. 대부분의 사람들은 사실과 법칙을 이론보다 더 중요한 것으로 생각하며, 이론은 "추측"이나 "가설"로 생각합니다. 그러나 과학자들에게 이론들은 가장 높은 수준의 이해(understanding)입니다. 그것들은 그저 더 많은 지식을 얻기 위한 디딤돌이 아니라 과학의 목표 입니다. 자연을 매우 잘 설명하여 크게 신뢰를 얻고 있는 이론들의 예로는 중력이론, 판 구조론, 원자론, 그리고 진화론이 있습니다.

 

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다음은 NCSE(National Center for Science Education)가 설명하는 사실, 가설, 법칙, 이론에 대한 개념설명입니다. AAAS의 설명과 다르지 않습니다.

 

사실: 반복적으로 관찰되어 "맞다"고 인정된 관찰결과, 이지만 불변하진 않습니다.

가설: 시험 가능한, 자연현상에 관한 잠정적인 설명. 시험을 통해 강화되거나 버려집니다. "우주는 신이 창조한 것이다" 같은 말은 그에 관련된 어떠한 간접적인 시험이라도 할 건덕지가 없기 때문에, 가설 축에도 끼지 못 합니다.

법칙: 특정 전제조건 하에서 자연의 일부분이 어떻게 행동하는지를 일반화하여 설명한 것. 반드시 특정 전제조건 안에서만 만족하는 설명이므로 실제 세상에 보편타당하게 적용되지 않습니다. 하디-바인베르크의 법칙, 멘델의 유전 법칙 등을 생각해 보세요. 법칙이라는 개념은 실제보다 과장되게 떠받들어지는 경향이 있는데, 그렇게까지 대단한 무언가가 아닐 수 있습니다.

이론: 자연의 일부분에 관한 잘 정립된 설명체계. 사실, 법칙, 추론, 검증된 가설 모두가 통합되어 이론이라는 가장 높은 단계를 이룹니다. 법칙과 반대로 이론이라는 말은 과소평가되는 경향이 있습니다.

아직 법칙 정도로 확실하지 않아 머무르는 단계가 이론이다, 라는 오해는 적어도 과학에선 잘못된 것입니다. 이론은 끝까지 이론이고 법칙은 끝까지 법칙입니다. 이론은 검증이 덜 되었기 때문에 이론인 게 아니라 정말 충분히 잘 검증된 기반을 가진 설명체계이기 때문에 이론인 것입니다.

 

과학계에서 law는 관찰을 통해서 어떠한 현상을 진술하는것일 뿐입니다. 만유인력(중력)의 법칙 - LAW of universal gravitation - 을 예로 들자면, 이 법칙은 어째서 A가 B를 당기는 힘과 B가 A를 당기는 힘이 같은지 설명하지 않습니다. 그냥 이 두 힘이 같다고만 말할 뿐이죠. law에는 why가 없습니다.

Theory는 이 law를 설명하는 단계입니다.째서 이러한 현상들이 생기는지, 그 근원은 무엇인지에 대해서 말이죠. 그리고 기본적으로 theory는 "반증되지 않으면 진실 (true until disproved)"이 원칙입니다. 그렇다고 아무 잡소리나 theory로 쳐주지는 않죠. 타당한 과학적 근거가 있어야 합니다. 진화론이 진실로 여겨지는 이유는 여기에 있습니다. 진화론은 진화현상을 명확하게 설명하고 있고, 그 누구도 진화론을 반증하면서 동시에 스스로를 입증시키는 다른 이론을 꺼내들지 못하고 있기 때문이죠. 창조론은 과학적 근거가 없기 때문에 과학적 논리로는 취급되지 않습니다.

 

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다음은 "지상초대의 쇼"에서 발췌&요약한 글입니다.

 

<옥스퍼드 영어사전>에 따르면 이론에는 두 가지 정의가 있다.
 
이론 1.
모종의 설명으로 제공된 어떤 사상들이나 진술들의 체계. 또는 일군의 사실들과 현상들에 대한 해설. 관찰이나 실험을 통해 확인 또는 입증되었으며, 알려진 사실들을 잘 설명한다고 제안 또는 이정된 가설. 일반법칙. 원리. 알려지거나 관찰된 사실에 대한 원인으로 주장된 진술.
 
이론 2.
모종의 설명으로 제안된 가설. 즉 가정, 추론, 추정. 무언가에 대한 하나의 사상 혹은 사상들의 집합. 개인적인 의견이나 견해.
진화론에 대한 문제에 한 마디로 답하자면, 과학자들은 '정의 1'의 뜻으로 이 단어를 쓰는 반면에, 창조론자들은 '정의 2'의 뜻으로 쓴다.
'정의 1'의 좋은 사례는 지구와 다른 행성들이 태양 주위를 돈다는 태양중심설이다.
 
진화도 '정의 1'에 완벽하게 들어맞는다. 다윈의 진화론은 정말로 "어떤 사상들이나 진술들의 체계"다. 아주 방대한 "일군의 사실들과 현상들"을 해설한다. "관찰이나 실험을 통해 확인된 또는 입증된" 가설이고, 보편적인 지적 합의에 따라 "일반법칙, 원리, 알려지거나 관찰된 사실에 대한 원인으로 주장된 진술"로 여겨진다. 단순한 "가정, 추론, 추정"과는 확실히 거리가 멀다.
 
생물학자들은 진화라는 사실진화를 추진하는 힘에 대한 이론(보통 자연선택을 뜻하며, 라마르크의 '용불용설' 및 '획득 형질의 유전' 같은 경쟁 이론들과 대비시킬 때도 있다)을 구분하곤 한다. 오늘날에는 진화라는 사실 자체를 반박하기란 더는 불가능하다. 반면 자연선택이 진화의 주된 추진력인가 하는 점은 아직 의심해볼 수 있다. 어엿한 생물학자라면 모두 자연선택이 진화의 가장 중요한 추진력이라는 데 동의한다. 아마도 유일한 추진력은 아니겠지만 말이다.
 
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다음은 과학에서 말하는 법칙과 이론에 대한 엔하위키의 설명입니다.
 
과학에서의 법칙
 

과학(科學)에서 법칙은 경험적으로 입증된 인과관계에 대한 기술이다.

 

이러한 법칙을 충분히 설명할 수 있게 되면 그것이 바로 이론이다.

 
예를 들어, "해는 동쪽에서 뜬다."는 법칙이다. 그것을 설명하기 위해서 지구는 가만히 있는데 태양이 움직인다는 설명인 "천동설", 지구가 자전하기 때문에 생기는 현상이라는 "지동설"이라는 설명이 가능하다. 우리는 이 둘 중 지동설이 옳다는 것을 알고 있고, 지동설은 지구의 움직임은 물론 태양계의 움직임을 훌륭하게 설명한다.
 
또 자식은 부모를 닮는다. 이것이 유전법칙이다. 자식이 부모를 닮는 이유를 설명하기 위해서 데모크리토스는 정액 등 체액이 자라서 닮는다는 판게네시스설을 만들었고, 토머스 모건은 유전자설을 만들었다. 우리는 어느 쪽이 옳은지 알고 있으며 이제 그 이전에는 존재하지도 않았던 유전공학은 현재 매우 중요한 학문으로 자라났다.
 
따라서 법칙은 세상의 근간을 이루는 것이기에 유용하고도 중요한 것이지만, 그렇기에 너무나 당연한 것이라고 인식하기 쉬워 흥미를 가지기도, 그것을 올바르게 설명할 수 있는 이론이 생겨나기도 어려울 뿐더러, 그런 이론이 생겨나도 위에 나온 천동설과 지동설의 대립처럼 법칙을 설명하는데는 난제가 뒤따르기 마련이다.
 
다만, 그런 법칙을 일부라도 설명할 수 있는 이론이 세워진다면 과학은 기술적으로 엄청난 발전을 이룰 수 있게 된다. 
 
과학에서의 이론 
 
말그대로 설명과 동의어. 다만, 체계적인 설명이다. 사실 과학에서 가장 중요한 것이 이론이다.
 
이론은 '사실', '입증된 가설', '법칙'들이 모여 하나의 설명 구조를 이룬것이다. 참고로 과학에서 '사실'이란 입증된 관찰결과를 의미한다. 일부 사람들은 이론이 갈고 다듬어져서 법칙이 된다고 알고 있기도 하지만 그 반대다. 법칙이론을 이루는 하위 요소 중의 하나일 뿐이다.