이론과 법칙의 차이는 무엇인가?(feat. 과학은 항상 변한다)

BGM : Eternal Eclipse - Theory of Light(Forgotten Odes)

https://www.youtube.com/watch?v=KfKGA1ZRvK8

과학과 이공학에 대한 서적을 참조할 때 이론과 법칙의 차이를 아는 것이 중요하다.

 

이번 포스팅은 이론과 법칙의 차이에 대하여 논해보고자 한다. 사실 많은 사람들이 이론과 법칙의 차이를 잘 모르고 있다. 이에 대한 정의를 바로 앎으로써 다양한 과학적 지식을 접할 때 이해도를 높일 수 있다. 그럼 바로 시작한다.

 

이론(Theory)이란 무엇인가?

이론(理論)의 사전적 정의는 아래와 같다.

 

1. 사물의 이치나 지식 따위를 해명하기 위하여 논리적으로 정연하게 일반화한 명제의 체계

2. 실증성이 희박한, 순 관념적으로 조직된 논리

 

[ 참고 사이트 : 네이버 국어사전, 이론, https://ko.dict.naver.com/#/entry/koko/fa1ef78170bb4f7a9a860a352fd2e5b7 ]

네이버 국어사전

 

위의 정의를 토대로 우리는 이론에 대하여 아래와 같은 사실을 알 수 있다.

 

첫 째, 이론은 실제로 검증이 필요하다. 이 검증은 각종 시험과 해석(Analysis)등으로 진행할 수 있다.

둘 째, 이론은 특정 시스템(계, System)의 범주를 나누어야 한다. 예를 들어, 우리가 살아가는 지구 시스템(자연계)에서는 해당 이론이 거짓일 수 있다. 하지만 지구 시스템을 벗어나 우주로 나아가면 이 이론이 참일 수 있다. 

셋 째, 이론은 특정 시점에서는 참일 수 있지만 다른 시점에서는 거짓일 수 있다. 이를 잘 표현한 요즘 유행하는 문장이 있다. 바로 "그때는 맞고 지금은 틀리다."이다. 필자는 이 문장이 이론을 아주 잘 설명하고 있다고 생각한다. 

 

즉, 이론은 무조건 적인 참이 아니다. 즉, 다양한 조건을 모두 충족하는 참인 명제가 아니라는 뜻이다. 그래서 우리는 논문을 읽을 때 꼭 주의해야 한다. 논문은 필자의 주장을 논리적으로 정연하게 작성한 문서이다. 즉, 필자의 주장이 사실일 때 논문이 투고되고 검증받아 승인되는 것이 아니라 필자의 주장이 논리적으로 정연하게 그 근거를 명확하게 뒷받침될 때 논문이 투고되고 검증받아 승인되는 것이다.

 

이미지 출처 : https://www.shutterstock.com/ko/search/theory

법칙(Law)이란 무엇인가?

법칙(法則)의 사전적 정의는 아래와 같다.

 

1. 반드시 지켜야만 하는 규범

2. 모든 사물과 현상의 원인과 결과 사이에 내재하는 보편적 · 필연적인 불변의 관계

 

[ 참고 사이트 : 네이버 국어사전, 법칙, https://ko.dict.naver.com/#/entry/koko/a659a23e928f4c028954aaa8cb8d106f ]

네이버 국어사전

 

위의 정의를 토대로 우리는 법칙에 대하여 아래와 같은 사실을 알 수 있다.

 

첫 째, 법칙은 실제로 검증이 된 사실이다.

둘 째, 법칙 역시 특정 시스템(계, system)의 범주로 나누어야 한다. 예를 들어, 우리가 살아가는 지구 시스템(자연계)에서는 해당 법칙이 참이지만 우주 시스템에서는 해당 법칙이 거짓일 수 있다.

셋 째, 법칙은 특정 시점에서도 참이고 다른 시점에서도 참이다. 

 

이미지 출처 : Alamy, https://www.alamy.com/stock-photo/science-law.html?irclickid=UxEwIKWlrxyKWRqWnWXwhxoNUkCQzTSua3goRE0&irgwc=1&sortBy=relevant&utm_campaign=The+world%27s+most+diverse+stock+photo+library&utm_medium=impact&utm_source=269814

 

아인슈타인의 상대성 이론과 뉴턴의 운동 법칙

아인슈타인의 상대성 이론이 왜 이론이라고 이름이 붙였을까? 그것은 바로 아직 완전히 검증되지 않았다는 뜻이다. 아인슈타인의 상대성 이론은 매우 논리적으로 정연하다는 사실은 인정하나 이 이론을 실제로 검증하는 것은 후대 과학자의 몫이다. 그래서 지금도 아인슈타인의 상대성 이론을 연구하는 과학자들이 많은 것이다.

 

그러나 뉴턴의 3가지 운동법칙은 우리가 법칙이라고 부른다. 이는 이미 검증되었기 때문이다. 그래서 우리는 뉴턴의 운동 법칙을 연구하지 않는다. 단지 그 법칙을 다양한 분야에 활용한다. 현재 뉴턴의 3가지 운동법칙을 토대로 발전한 학문이 바로 역학이다. 이 역학을 통하여 우리는 다양한 기계를 설계하여 활용하고 있다. 또한, 건축물도 뉴턴 역학을 토대로 설계하고 건축한다. 즉, 법칙은 현재 우리가 다양한 분야에서 다양한 기계와 건축물 등을 제작하여 사용할 수 있도록 기초 지식을 제공하고 있는 것이다.

 

글을 마치며

이번 포스팅을 통하여 우리는 이론과 법칙에 대하여 이해하는 시간을 가졌다. 이론과 법칙에 대하여 공부할 때 꼭 우리는 생각해야 하는 점은 첫 째, 시스템에 대한 정의이다. 해당 이론 혹은 법칙이 어떤 시스템에서 참인가를 생각해야 한다. 자연계인지 우주인지 아니면 마이크로 나노계인지 매크로인지 우리는 이를 먼저 구분하고 이론과 법칙을 접근해야 한다. 둘 째, 특정 이론과 법칙을 적재적소에 활용한다면 다양한 연구 성과를 기대할 수 있다. 셋 째, 현재 이론과 법칙이라고 여겨지는 논리적 체계는 언제나 뒤바뀔 수 있다.

 

그렇다. 필자가 이 글을 작성한 이유는 바로 세 번째 이유 때문이다. 이론과 법칙은 언제나 뒤바뀔 수 있다. 명확한 검증이 완료된다면 말이다. 그래서 이론이 언젠가는 법칙이 될 수 있다. 그러나 법칙이 언젠가는 이론이 될 수도 있는 것이다. 필자는 아인슈타인의 상대성 이론의 연구가 발전하여 언젠가 후대에는 아인슈타인의 상대성 법칙이라는 타이틀을 얻기를 바란다.