법칙

Law, 法則

1 과학에서의 법칙

과학에서 법칙은 경험적으로 입증된 <특정조건 하에서의> 인과관계에 대한 기술이다.

법칙은 특정 전제조건 하에서 자연의 일부분이 어떻게 행동하는지를 일반화하여 설명하는 것이다. 반드시 특정 전제조건 안에서만 만족하는 설명이므로 실제 세상에 보편타당하게 적용되지 않는다. 하디-바인베르크의 법칙, 멘델의 유전 법칙 등을 생각해 보자. 법칙이라는 개념은 실제보다 과장되게 떠받들어지는 경향이 있는데, 그렇게까지 대단한 무언가가 아닐 수 있다.

많은 사람들이 착각을 하는데, 이론은 법칙을 설명하는 도구이다. 창조설 항목에서 이론을 법칙의 하위 항목으로 표현하는 대목이 있는데 이는 틀린 말이다. 법칙은 이론의 구성요소 중 하나이며, 과학의 최종점은 법칙이 아닌 이론이다. 이에 대해선 이론 항목 참고.

법칙은 기본적으로 3가지 요건을 만족해야 한다. 첫째, '보편적 일반화'(universal generalization)라야 한다. 즉 비통계적 전칭(全稱) 형식의 언명이어야 한다. 전칭 형식은 '모든 x에 대하여, x가 이러저러하면 x는 그러저러하다'와 같은 형식이고, 기호 논리로 표현하면 (X)(Px⊃Qx) 꼴이다. 예를 들면 '빛이 한 매질로부터 다른 매질로 통과하면 빛은 굴절을 일으킨다'와 같은 형식이다. 법칙은 모든 경우에 들어맞아야 하며 유한가지 경우에만 부합하는 것이어서는 안된다. 그러나 이 요건만을 만족한다고 해서 모든 언명이 법칙인 것은 아니다. 예를 들어 '모든 동물은 사람이다'라는 언명은 전칭 형식을 갖지만 법칙이 아니다. 왜냐하면 경험적 내용을 갖지 않으며 참이 아니기 때문이다. 둘째, '경험적' 언명이어야 한다. '모든 총각은 결혼을 안 한 남자이다'와 같은 언명은 분석명제(언명 자체에 포함된 단어들의 의미로 참이 되는 언명)이기 때문에 아무런 경험적 내용을 담고 있지 않으며 따라서 법칙이 될 수 없다. 셋째, '참'인 언명이어야 한다. 거짓인 언명은 법칙일 수 없기 때문이다.

이 3가지 요건을 갖추지 못한 언명은 법칙일 수 없다는 것이 법칙에 대한 전형적인 견해이다. 그러나 법칙에 대한 이러한 이해에 도전하는 논의도 존재한다. 대표적인 예를 들면 낸시 카트라이트는 〈진리는 많이 설명하지 못한다 The truth doesn't explain much〉(1983)에서 법칙이 참이 아니더라도 연역-법칙적 설명 모형에서 설명이 이루어진다고 주장한 바 있다.

원리라는 말은 법칙(laws)이라는 말과 혼용되어 사용되기도 한다. 예를 들면, 에너지 보존의 원리를 에너지 보존 법칙이라고 부르는 것과 같다. 두 용어가 엄격하게 구분되지는 않지만, 일반적으로 원리를 적용할 수 있는 범위가 법칙을 적용할 수 있는 범위보다 넓고 다양한 편이다. 보통 원리는 논리적 관계, 연산 기호, 수학적 공식으로 서술되지만, 법칙은 구체적인 상황이나 특정한 체계 안에서 진술되는 것을 일컫는 경우가 많다(조희형, 2003). 따라서 법칙은 잠정적이기는 하지만, 특별히 잘 확립되어 있고, 널리 수용된 과학적 원리를 지칭한다. 즉 법칙은 일반적으로 원리보다 더 엄격한 경험적 검증을 거쳐 확립된 결과로 인정된다. 그리고 이러한 원리나 법칙은 좀 더 나아가 이론이나 모형과의 관계 속에서 그 정당성이 파악된다.

여러 종류의 법칙들

(1) 보편법칙(Universal Law) vs. 확률법칙(Probabilistic Law)

보편법칙(Universal Law, Categorical Law)은 어떤 사건이 일어날 확률이 100%라고 주장한다. 예를 들어, 중력의 법칙은 보편법칙이다. 질량을 가진 두 물체에 중력이 있을 확률은 100%이다. 제1열역학 법칙도 보편법칙이다. 폐쇄된 체계 안에서 에너지의 총량이 보존될 확률은 100%이다. 이에 반해 어떤 사건이 발생할 확률이 100～0% 사이라고 주장하는 법칙은 확률법칙(Probabilistic Law, Statistical Law)이다. 예를 들어, 하루에 담배 10갑을 10년간 피는 것은 폐암을 유발하는 경향을 가지고 있다는 진술은 확률법칙이다. 왜냐하면 담배 10갑을 10년간 피우면 100% 폐암에 걸린다고 주장하는 것은 아니기 때문이다. 라돈(Radon) 원자가 3.82일 안에 분해될 확률은 50%이라는 진술도 확률법칙이다. 왜냐하면 라돈 원자가 3.82일 안에 분해될 확률이 100%라고 주장하는 것은 아니기 때문이다. 확률법칙도 법칙이다. 따라서 필연적 진술이다. 하루에 담배 10갑을 10년간 피는 것은 “반드시” 폐암을 유발하는 경향을 가지고 있고, 라돈 원자가 3.82일 안에 분해될 확률은 “반드시” 50%이다. 확률을 정확히 어떻게 이해해야할지는 과학철학에서 너무 큰 주제이므로 여기서 논할 수는 없다.

(2) 관찰법칙(Observational Law) vs. 이론법칙(Theoretical Law)

관찰법칙은 관찰대상(Observational Entity)들 간에 성립하는 법칙이다. 관찰대상이란 의자, 사과, 사람과 같이 육안으로 관찰 가능한 대상을 가리킨다. 모든 얼음은 물에 뜬다는 법칙은 관찰법칙이다. 왜냐하면 얼음과 물은 육안으로 관찰할 수 있는 대상이기 때문이다. 이에 반해 이론법칙은 이론대상(Theoretical Entity)들 간에 성립하는 법칙을 말한다. 이론대상이란, 전자, 중성자, 중성미자, 블랙홀과 같이 육안으로 관찰할 수 없는 대상을 말한다. 이론대상은 육안으로 관찰할 수 없고 그들이 존재함으로써 발생하는 결과를 눈으로 확인하거나 도구를 사용하여 확인할 수 있을 뿐이다. 그래서 E=mc2는 이론법칙이다. 왜냐하면 우리는 에너지를 관찰할 수도 없고 빛의 속도도 관찰할 수 없기 때문이다. 오옴의 법칙 V=IR도 이론법칙이다. 왜냐하면 우리는 전압이나 전기를 관찰할 수 없기 때문이다. 그들이 존재함으로써 발생하는 결과만 눈으로 확인할 수 있을 뿐이다.

1.1 관련 항목

2 수학(數學)적 의미

연산(演算)의 규칙.

2.1 관련 항목

교환법칙

3 반드시 지켜야만 하는 규범

4 철학(哲學)적 의미

모든 사물과 현상의 원인과 결과 사이에 내재하는 보편적ㆍ필연적인 불변의 관계.

5 대부분의 작품에서 통용되는 규칙

말 그대로 많은 작품에서 다루는 클리셰.

6 기타

7 혐한 용어

혐한들 사이에서는 "한국과 얽히면 안 좋은 일이 생기는 법칙이 존재한다."라는 이야기가 돌고 있다. 물론 혐한들의 뇌내망상에서만 존재하는 법칙이다. 기업이나 개인에 안 좋은 일이 생기면 어떻게든 한국과의 연결점을 찾아내서 "법칙 발동!"이라고 떠들어댄다. 일본 사이트에서 "법칙 발동!"이라고 써있으면 이걸 가리키는 말이다.

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