user: 반증주의에 대해 설명해 주세요.

gpt: **반증주의**란 가설이나 이론은 관찰이나 실험에 의해 지속적인 확인을 받게 되며 반증된 가설이나 이론은 더 우수한 가설이나 이론으로 대체되어 과학이 발전한다는 과학관이다. 반증주의자들은 가설은 반증 가능성이 높을수록 더 큰 의미를 지니며, 가설은 반증 시도를 극복하면서 발전되어 점점 더 우수해 진다고 주장한다. 어떤 가설이 '반증가능하다'는 것이 그 가설이 틀리다는 것을 의미하지 않는다. 대신 만약 가설이 틀렸다면 어떤 관찰이나 실험을 통해 그 가설이 틀렸다는 것을 보일 수 있다는 것을 의미한다.

반증주의는 윌리엄 휴얼과 찰스 샌더스 퍼스의 연구에서 제기됐으며, 카를 포퍼가 처음으로 과학적 발견의 논리학에서 추측과 논박의 인식론으로 표현하고 설명했다.

반증주의의 예로, '모든 백조는 하얗다'는 가설이 기존의 과학적 방법들에서는 모든 백조를 관찰하고 조사하거나 일정한 수의 백조를 조사한 후 다른 백조들도 흴 것이라고 일반화시켜 과학적 사실로 만들려고 한다. 그러나 이는 현실적으로 불가능하거나 논리적인 비약이 있다. 반면에 반증주의에서는 직접적으로 증명하지 않고 반증 시도를 통해 가설이 설득력을 획득하거나 더 우수한 가설로 대체한다. 즉, 특정 백조의 집단에서 검은 백조를 찾아낸다면 본래의 가설은 '모든 백조가 하얗지는 않다'라는 가설로 대체되고 만약 찾아내지 못한다면 '모든 백조는 하얗다'라는 가설은 좀 더 설득력 있어진다. 이러한 과정들의 반복을 통해 반증주의에서는 과학이 진보하는 것이다.

user: 비판에 대해서도 설명해 줘.

gpt: ## 관찰의 이론의존성에서 비롯된 한계들
귀납법을 부정하기 위해 반증주의자들이 취했던 주장, 관찰은 이론 의존적이라는 사실이 반증주의 또한 부정한다. 반증할 과학적 이론을 A라고 하자. 관찰을 통해 얻어낸 진술을 b라고 하자. b가 A를 반증할 때, b또한 다른 이론에 의존적이기에 반드시 A가 파기되거나 대체되어야 하는 것은 아니다. A에 의해 b도 반증될 수 있는 것이다. 예를 들어 현대과학이 인정하는 달의 크기가 우리가 밤하늘에서 바라본 달의 크기와 모순되지만 이 경우 우리의 관찰이 무시되는 것이지 달의 크기에 대한 이론은 반증되지 않는다. 이 경우 반증은 이론에 대해 무의미하다.

## 뒤엠/콰인의 논제
실제로 과학에서 사용되는 진술들은 ‘모든 백조는 희다’ 같은 진술보다 훨씬 복잡하다. 예를 들어 실험을 수행하는 경우에는 도구에 수반되거나 실험에 필요한 보조 가설들과 초기 조건들이 전제된다. 뒤엠은 이 때 실험 결과가 이론에 모순된다면 이것이 이론의 반증을 뜻하는 것인지 보조 가설이나 초기 조건이 틀렸다는 것을 의미하는 지 알 수 없다고 지적했다. 즉, 이론 T가 보조 가설A를 전제로 E라는 결론을 내릴 때 실험결과가 E를 부정한다 해도, 아래의 논리 전개에서 알 수 있듯이,
 If (.
 
 Not
우리는 A가 틀렸는지 T가 틀렸는지 혹은 모두 틀렸는지 알 수 없다.

### 라카토슈의 예
이 이야기는 라카토슈가 반증주의의 한계를 지적하기 위해 만들어낸, 특히 뒤엠/콰인의 논제를 잘 드러내는 행성의 운동에 대한 공상적인 이야기이다. 아인슈타인 이전의 한 물리학자가 뉴턴 역학과 그의 만유인력의 법칙 N, 받아들여지고 있는 초기 조건 I를 근거로 하여 행한 계산에 의해 새로 알아낸 행성 P의 진로를 제시하였다. 그러나 행성은 이를 따르지 않았다. 그렇지만 이 물리학자는 반증을 이론 N에 대한 것으로 받아들이지 않았다. 그는 알려지지 않았던 행성 P’ 이 존재해야 하며, 이 행성이 P의 진로를 교란시켰다고 주장했다. 그는 P’의 이론적 질량, 궤도 등을 계산하여 실험 천문학자들에게 시험을 의뢰했다. 행성 P’가 너무나 작아 관찰할 수 없었으나 수년 뒤 개선된 망원경을 통해 관찰할 수 있기에 이르렀다. 그러나 행성 P’는 발견되지 않았다. 그럼에도 불구하고 이 물리학자는 우주먼지 때문에 그 행성을 볼 수 없다는 주장을 제시했다. 그는 우주먼지의 위치와 성질을 추정하고 이를 시험할 인공위성을 쏘아 올렸다. 그러나 우주먼지는 발견되지 않았다. 이 물리학자는 또 한 번 우주의 어느 지역에 존재하는 자력장이 인공위성의 측정을 방해한다고 주장했다. 새로운 인공위성이 쏘아 올려 졌고, 자력장은 발견되지 않았다. 그렇지만 이 과학자는 포기하지 않고 다른 보조 가설들을 끊임없이 제시할 것이다.

## 역사적 근거
실제 과학사의 예시들은 반증주의와 부합하지 않는 경우가 많다. 왜냐하면 과학자들이 반증주의를 철저히 지켰다면 현재 과학이론으로 받아들여지는 것들의 대부분이 제시되자마자 반증되고 폐기되거나 대체되어 발전하지 못했을 것이기 때문이다.

### 천문학 혁명
천문학 혁명로 촉발된 과학적 발전, 곧 프톨레마이오스 체계에서 코페르니쿠스 체계로의 이행은 반증주의에서 주장하는 과학의 발전 방법과는 그 모습이 크게 달랐다. 첫째, 코페르니쿠스의 새로운 체계가 기존의 프톨레마이오스 체계에 입각해 반증되었으나 코페르니쿠스 체계의 지지자들은 그것들을 무시했고 결국 고전 역학의 혁명으로 프톨레마이오스 체계 자체가 틀렸던 것으로 밝혀짐으로써 코페르니쿠스 체계가 보존되었다. 반증주의에 따르면 코페르니쿠스 체계는 무너져야 했을 것이고, 결국 천문학 혁명과 고전 역학의 혁명은 일어나지 않았을 것이다. 또한 갈릴레오가 새로운 역학을 고안해 코페르니쿠스 체계를 옹호했을 때에도 반증의 개입은 없었으며, 사고 실험들과 적은 수의 실험을 통해 새로운 개념을 만들고 그 개념들을 정확하게 만들어나가며 이를 이루어 냈던 것이다. 다시 말해, 천문학 혁명은 반증주의를 무시하여 일어날 수 있었다. 새로운 개념이 추측과 그에 대한 논박 혹은 다른 추측으로의 대체로 완성된 것이 아니라 불완전하게 정립된 이론이 확실한 반증들을 무시하고 유지되며 발전되면서 이루어진 과학적 발전인 것이다.

### 뉴턴의 중력 이론과 천왕성의 궤도
19세기에 천왕성의 운동에 대한 관찰로 천왕성의 궤도가 아이작 뉴턴의 만유인력의 법칙으로 예측된 궤도와 너무나 다르다는 것을 알게 되었고, 이에 따라 뉴턴의 만유인력 법칙은 반증되었다. 그러나 반증을 무시하고 이론을 고수하며 새로운 관찰을 시도한 결과, 갈러가 해왕성을 발견함으로써 결국 뉴턴의 만유인력 법칙이 맞았음이 밝혀졌다.

### 코페르니쿠스의 이론과 시차
덴마크의 천문학자인 티코 브라헤는 다음과 같은 논증을 통해 코페르니쿠스의 이론을 반박했다고 주장했었다. 만약 지구가 태양 주위를 돈다면 지구가 궤도의 한 쪽에서 다른 쪽으로 이동함에 따라서 지구에 관찰되는 특정 천체의 방위각이 변할 것이다. 이를 시차라고 한다. 그러나 브라헤는 예측된 시차를 찾아내는 데에 실패했다. 그는 이를 근거로 하여 코페르니쿠스의 이론이 틀렸다는 결론을 내렸다. 그러나 현대에 와서 예측이 관찰과 달랐던 원인이 코페르니쿠스의 이론이 아니라 브라헤의 보조 가설에 있었다는 사실이 밝혀지게 되었다. 시차가 너무 작아 브라헤의 도구로는 측정할 수 없었던 것이다.