인과관계 – 원인과 결과의 심층 탐구

이 요약은 인과관계의 본질과 그것이 어떻게 다양한 학문 분야에서 이해되고 적용되는지를 설명합니다. 특히, 철학적 관점에서의 인과관계 개념, 필요한 원인과 충분한 원인에 대한 구분, 그리고 반사실적 및 확률적 인과관계 이론의 중요성을 강조합니다. 또한, 물리학, 생물학, 의학, 통계학, 경제학, 역사학, 법률, 그리고 동양 철학에서 인과관계가 어떻게 다루어지는지 상세히 다루어, 이 복잡한 개념에 대한 포괄적인 이해를 돕습니다.

1. 인과관계의 정의와 기본 개념 🧐

인과관계는 어떤 사건, 과정, 상태 또는 대상(원인)이 다른 사건, 과정, 상태 또는 대상(결과)을 발생시키는 데 기여하며, 이때 원인은 결과에 적어도 부분적으로 책임이 있고, 결과는 원인에 적어도 부분적으로 의존하는 관계를 말해요. 💫 쉽게 말해, 어떤 일이 왜 일어났는지에 대한 '이유'라고 할 수 있죠.

일반적으로 하나의 결과에는 여러 원인이 있을 수 있으며, 이들을 인과 요인이라고 부른답니다. 모든 원인은 결과가 발생하기 이전에 존재해요. 반대로 결과는 또 다른 많은 결과의 원인이 될 수 있는데, 이 모든 결과는 미래에 발생하게 됩니다. 따라서 원인과 결과의 구분은 과거와 미래의 구분을 전제로 하거나, 혹은 그 구분을 제공한다고 볼 수 있어요. 물리학에서는 전자의 관점이 더 일반적이지만, 일부 학자들은 인과관계가 시간과 공간 개념보다 형이상학적으로 앞선다고 주장하기도 합니다.

인과관계는 세상이 어떻게 전개되는지를 보여주는 추상적인 개념이에요. 이는 기본적인 개념이라서 다른 진전 개념들을 설명하는 데 더 적합하며, 더 근본적인 아이디어로 설명하기는 어렵다고 볼 수 있습니다. 마치 행위자성(agency)이나 효능(efficacy)과 같은 개념과 비슷해서, 이를 완전히 이해하려면 직관이 필요할 수도 있습니다. 따라서 인과관계는 일상 언어의 구조에 암묵적으로 녹아 있을 뿐만 아니라, 과학적 인과 표기법에서도 명시적으로 사용됩니다.

2. 아리스토텔레스의 네 가지 원인 💡

영어로 된 아리스토텔레스 철학 연구에서는 '원인(cause)'이라는 단어를 아리스토텔레스의 용어인 'αἰτία(아이티아)'의 번역어로 사용하는데, 아리스토텔레스는 이를 '설명' 또는 '왜(why)라는 질문에 대한 답'을 의미했습니다. 그는 이 '왜'라는 질문에 대한 네 가지 유형의 답을 다음과 같이 분류했어요:

재료 원인 (Material Cause): 사물이 만들어진 재료를 말해요. 예를 들어, 동상의 '청동'이나 컵의 '은' 등이 여기에 해당합니다.
형상 원인 (Formal Cause): 사물의 형태나 구조가 그것의 속성과 기능을 결정하는 것을 의미합니다. 인간의 형태가 동상의 형태와 다른 것처럼 말이죠.
작용 원인 (Efficient Cause): 변화를 일으키는 최초의 움직임을 제공하는 것을 뜻합니다. 예를 들어, 사람이 돌을 들어 올리거나 동상을 세우는 행위가 여기에 해당해요. 이 개념이 현재 우리가 일반적으로 '원인'이라고 생각하는 것과 가장 가깝답니다.
목적 원인 (Final Cause): 사물의 완성을 위한 기준이나 목적을 나타냅니다. 예를 들어, 건강을 위해 산책하는 것처럼 어떤 행동의 궁극적인 이유를 설명하죠.

아리스토텔레스의 네 가지 설명 방식 중에서, 현재 우리가 인과관계라고 여기는 것에 가장 가까운 것은 바로 작용 원인입니다. 다른 세 가지는 재료 구성, 구조와 역학, 완성의 기준 등으로 이해하는 것이 더 적절할 수 있어요.

3. 데이비드 흄과 칸트의 인과관계 관점 💭

3.1. 데이비드 흄의 경험주의적 관점

데이비드 흄은 합리주의에 반대하면서, 순수한 이성만으로는 작용 인과관계의 실제를 증명할 수 없다고 주장했습니다. 대신 그는 모든 인간 지식이 오직 경험에서 비롯된다는 점을 강조하며, 습관과 정신적 관습에 호소했어요. 그는 인간의 마음이 인과관계를 직접적으로 지각할 수 없다고 보았죠.

"첫 번째 객체가 없었다면, 두 번째 객체도 결코 존재하지 않았을 것이다."

흄은 이 주장과 함께, 인과관계를 규칙성 관점과 반사실적 개념으로 구분했습니다.

반사실적 관점: X가 Y의 원인이라는 것은, X가 없었다면 Y도 존재하지 않았을 것이라는 의미입니다. 흄은 이를 인과관계의 본질에 대한 존재론적 관점으로 해석했어요.
규칙성 관점: X가 Y의 원인이라는 것은, 두 사건이 시공간적으로 결합되어 있고 X가 Y보다 먼저 발생한다는 것을 의미합니다. 흄은 인간 마음의 한계를 고려하여, 인과관계의 인식론적 정의로 규칙성 관점을 사용할 것을 권고했습니다.

3.2. 칸트와 민코프스키 기하학의 만남

칸트는 시간과 공간이 세상의 진보나 진화를 인간이 이해하기 이전에 존재하는 개념이라고 생각했으며, 인과관계의 우선성도 인식했습니다. 하지만 그는 민코프스키 기하학과 특수 상대성 이론에 대한 지식이 없었기 때문에, 인과관계 개념을 시간과 공간 개념을 구성하는 선행 기초로 사용할 수 있다는 점을 이해하지 못했습니다. 현대에는 인과관계가 시간과 공간 개념을 구성하는 데 더 근본적인 토대가 될 수 있다는 시각도 존재한답니다.

4. 원인과 결과 실체의 본질 🤔

원인과 결과가 어떤 종류의 실체일 수 있는지에 대한 중요한 형이상학적 질문이 있어요.

4.1. 동일한 종류의 실체

한 가지 관점은 원인과 결과가 동일한 종류의 실체이며, 인과관계는 그들 사이의 비대칭적 관계라는 것입니다. 예를 들어, '그의 발걸림이 원인이고, 그의 발목 부러짐이 결과'라고 말할 수 있어요. 과정 철학에서는 모든 원인과 결과가 각각 어떤 과정, 사건, 생성 또는 발생이라고 주장합니다. 또 다른 관점은 원인과 결과가 '상황'이며, 그 실체의 정확한 본질은 과정 철학보다 더 느슨하게 정의된다고 봅니다.

4.2. 다른 종류의 실체

다른 관점은 원인과 결과가 다른 종류의 실체일 수 있다는 고전적인 견해입니다. 예를 들어, 아리스토텔레스의 작용 원인 설명에서, 행동은 원인이고 오래 지속되는 대상은 결과일 수 있어요. 부모의 생산적인 행동이 소크라테스라는 '항구적인 대상'의 원인이 될 수 있다고 보는 것이죠.

5. 인과관계 지식의 확립과 현대적 접근 방식 🔬

인과관계는 미묘한 형이상학적 개념이기 때문에, 특정한 경험적 상황에서 인과관계에 대한 지식을 확립하려면 상당한 지적 노력과 증거 제시가 필요합니다. 흄의 주장처럼 인간의 마음이 인과관계를 직접적으로 지각할 수 없다는 점을 고려하면, 인과적 관계와 비인과적 관계를 구별하기 위한 인식론적 개념이 필요하죠.

현대 철학에서는 인과관계를 다루는 다섯 가지 주요 접근 방식이 있습니다:

규칙성 관점: 사건들의 끊임없는 결합이라는 경험적 규칙성으로 인과관계를 정의합니다.
확률적 관점: 조건부 확률의 변화를 통해 인과관계를 설명합니다.
반사실적 관점: 반사실적 조건으로 인과관계를 정의합니다.
기계론적 관점: 인과관계 아래에 있는 메커니즘을 통해 인과관계를 설명합니다.
조작주의 관점: 개입 하에서의 불변성을 통해 인과관계를 정의합니다.

이 다섯 가지 접근 방식은 모두 인과관계를 다른 유형의 관계로 환원하여 정의한다는 특징을 가집니다.

6. 시공간 기하학과 인과관계 🌌

6.1. 인과관계와 시공간의 선후 관계

인과관계는 선행성과 인접성이라는 속성을 가지고 있는데, 이들은 위상학적이며 시공간 기하학의 중요한 요소입니다. 알프레드 롭(Alfred Robb)이 발전시킨 바에 따르면, 이러한 속성들을 통해 시간과 공간 개념을 도출할 수 있어요. 막스 재머(Max Jammer)는 "아인슈타인의 가설은 민코프스키 공간의 인과 위상학을 직관적으로 구성할 길을 열어준다"고 말했습니다.

"아인슈타인의 가설은... 민코프스키 공간의 인과 위상학을 직관적으로 구성할 길을 열어준다."

인과적 효능은 빛보다 빠르게 전파될 수 없습니다. 만약 빛보다 빠르게 전파된다면, 특수 상대성 이론의 로렌츠 변환을 사용하여 관찰자가 결과가 원인에 선행하는 것을 보게 되는 참조 좌표계를 구성할 수 있게 되어 인과율의 가설이 위반되기 때문입니다.

따라서 인과관계의 개념은 시간과 공간 개념보다 형이상학적으로 우선합니다. 실용적인 측면에서 이는 경험적 실험을 해석하는 데 인과관계의 사용이 필수적이기 때문이에요. 실험 해석은 시간과 공간의 물리적, 기하학적 개념을 확립하는 데 필요하답니다.

6.2. 결정론, 자유의지, 그리고 시공간

결정론적 세계관은 우주의 역사가 원인과 결과로 이어지는 사건들의 진행으로 철저히 표현될 수 있다고 봅니다. 비양립론은 결정론이 자유의지와 양립할 수 없으므로, 결정론이 사실이라면 '자유의지'는 존재하지 않는다고 주장합니다. 반대로 양립론은 결정론이 자유의지와 양립 가능하거나, 심지어 자유의지에 필수적이라고 주장하죠.

7. 필요 원인, 충분 원인, 기여 원인 🤔

원인은 때때로 필요 원인과 충분 원인의 두 가지 유형으로 구분될 수 있어요. 이 둘 모두를 요구하지는 않지만 결과에 기여하는 세 번째 유형은 기여 원인이라고 불립니다.

7.1. 필요 원인

X가 Y의 필요 원인이라면, Y의 존재는 X의 선행 발생을 필연적으로 의미합니다. 그러나 X의 존재가 Y의 발생을 의미하지는 않아요.

7.2. 충분 원인

X가 Y의 충분 원인이라면, X의 존재는 Y의 후속 발생을 필연적으로 의미합니다. 하지만 다른 원인 Z가 Y를 발생시킬 수도 있으므로, Y의 존재가 X의 선행 발생을 의미하지는 않습니다.

7.3. 기여 원인

특정 결과에 대해, 단일 사례에서 기여 원인인 요소는 여러 공동 발생 원인 중 하나입니다. 암묵적으로 이 모든 원인들은 기여하는 것으로 간주됩니다. 일반적으로 기여 원인이 필수적인 것은 아니지만, 때로는 그럴 수도 있습니다. 일반적으로 기여 원인은 충분하지 않아요. 왜냐하면 정의상 다른 원인들과 함께 발생하기 때문인데, 만약 충분하다면 다른 원인들은 원인으로 간주되지 않을 것이기 때문입니다.

J. L. 맥키는 '원인'에 대한 일반적인 언급이 사실상 INUS 조건(불충분하지만 불필요하지 않은 부분들이 모여 불필요하지만 충분한 조건을 형성하여 결과가 발생하는 경우)을 의미한다고 주장했어요. 예를 들어, 합선이 주택 화재의 원인이라고 생각해 봅시다. 합선, 가연성 물질의 근접성, 소방관 부재라는 일련의 사건들을 함께 고려하면, 이들은 주택 화재에 대해 불필요하지만 충분한 조건이 됩니다 (다른 많은 사건들도 화재로 이어질 수 있으니까요). 이 모음 안에서 합선은 불충분하지만(합선 자체만으로는 화재를 일으키지 않음), 불필요하지 않은(다른 모든 조건이 같다면 합선 없이는 화재가 발생하지 않았을 것) 부분으로, 이는 그 자체로 불필요하지만 결과 발생에 충분한 조건의 일부입니다. 따라서 합선은 주택 화재 발생의 INUS 조건이라고 할 수 있습니다.

하지만 맥키의 INUS 설명은 공통 원인의 공동 효과 문제에 직면합니다. 즉, 공통 원인의 한 효과를 다른 효과의 인스턴스화된 INUS 조건으로 잘못 식별한다는 비판을 받습니다.

8. 조건문과의 차이점 ⚠️

조건문은 인과관계를 나타내는 문장이 아니에요. 중요한 차이점은 인과관계 문장은 선행 사건이 결과 사건보다 시간적으로 선행하거나 동시에 발생해야 하는 반면, 조건문은 이러한 시간 순서를 요구하지 않는다는 것입니다. 영어에서 '만약...이라면...' 형태를 사용하여 많은 문장이 제시될 수 있고, 이 형태가 인과관계를 나타내는 데 더 흔히 사용되기 때문에 혼동이 자주 발생합니다. 하지만 이 두 가지 유형의 문장은 분명히 다릅니다.

예를 들어, 다음의 모든 문장은 '만약...이라면...'을 물질 조건문으로 해석할 때 참입니다:

"만약 버락 오바마가 2011년에 미국 대통령이었다면, 독일은 유럽에 있다." (선행과 결과 모두 참이므로 참)
"만약 조지 워싱턴이 2011년에 미국 대통령이었다면, 임의의 진술." (선행이 거짓이므로, 결과에 관계없이 참)

하지만 보통의 지시 조건문으로 볼 때는 위 문장들이 참으로 느껴지지 않을 수 있습니다. 그러나 다음 문장은 직관적으로 참인 것 같습니다:

"만약 스트랫퍼드-온-에이번의 셰익스피어가 맥베스를 쓰지 않았다면, 다른 누군가가 썼을 것이다."

이 가설적 상황에서는 셰익스피어가 맥베스를 쓰지 않은 것과 다른 누군가가 실제로 그것을 쓴 것 사이에 직접적인 인과관계는 없습니다.

반사실적 조건문은 인과관계와 더 강한 연관성을 가지고 있지만, 모든 반사실적 진술이 인과관계의 예는 아닙니다. 다음 두 문장을 생각해 보세요:

"만약 A가 삼각형이었다면, A는 세 변을 가졌을 것이다."
"만약 스위치 S가 켜졌다면, 전구 B는 켜졌을 것이다."

첫 번째 경우, A가 삼각형인 것이 A가 세 변을 가지게 했다고 말하는 것은 틀립니다. 왜냐하면 삼각형임과 세 변을 가짐의 관계는 정의에 따른 것이기 때문입니다. 세 변을 가지는 속성이 실제로 A의 삼각형 상태를 결정하죠. 그럼에도 불구하고, 반사실적으로 해석하더라도 첫 번째 진술은 참입니다.

조건문의 개념을 완전히 이해하는 것은 인과관계 문헌을 이해하는 데 중요합니다. 일상 언어에서는 느슨한 조건문이 자주 사용되므로 주의 깊게 해석해야 합니다. 또한, 잘못된 원인 오류(questionable cause fallacy), 즉 비원인으로 원인을 주장하는 오류(non-causa pro causa)는 원인이 잘못 식별되는 비형식적 오류입니다.

9. 인과관계의 다양한 이론적 접근 🧩

9.1. 반사실적 이론

반사실적 이론은 인과관계를 반사실적 관계로 정의하며, 종종 반사실적 조건문의 논리에 기반을 둡니다. 이 이론들은 인과관계에 대한 사실을 반사실적 상황에서 무엇이 참이었을지에 대한 사실로 환원시킵니다. "만약 C가 발생하지 않았다면, E도 발생하지 않았을 것이다"와 같은 형태로 인과관계를 구성하는 것이 핵심 아이디어입니다. 이러한 접근 방식은 데이비드 흄의 인과관계 정의에서 찾아볼 수 있어요.

"만약 첫 번째 객체가 없었다면, 두 번째 객체는 결코 존재하지 않았을 것이다."

데이비드 루이스는 1973년 논문 "인과관계(Causation)"에서 인과적 의존성 개념을 다음과 같이 정의했습니다:

사건 E는 C에 인과적으로 의존한다. 만약 (i) C가 발생했다면 E도 발생했을 것이고, (ii) C가 발생하지 않았다면 E도 발생하지 않았을 경우에만 그러하다.

인과관계는 이러한 반사실적 의존성으로 분석됩니다. 즉, C가 E를 야기하는 것은 C, D1, D2, ... Dk, E와 같은 사건들의 연쇄가 존재하고, 이 연쇄의 각 사건이 이전 사건에 반사실적으로 의존할 때입니다. 이러한 인과적 의존성의 사슬을 메커니즘이라고 부를 수 있어요.

이러한 분석은 우리가 어떻게 인과적 판단을 내리거나 인과관계에 대해 추론하는지를 설명하기보다는, 특정 사건 쌍 사이에 인과관계가 존재한다는 것의 형이상학적 설명을 제공하고자 합니다. 이 분석이 옳다면, 인과관계의 특정 특징들을 설명할 수 있는 힘을 가집니다. 예를 들어, 루이스는 "반사실적 의존성과 시간의 화살(Counterfactual Dependence and Time's Arrow)"이라는 논문에서 반사실적 의존성의 시간 방향성을 반사실적 조건문의 의미론적 측면에서 설명하고자 했습니다. 이 이론이 옳다면, 우리가 미래에는 인과적으로 영향을 미칠 수 있지만 과거에는 그럴 수 없다는 경험의 근본적인 부분을 설명할 수 있을 것입니다.

반사실적 설명의 한 가지 도전 과제는 과잉결정(overdetermination) 문제입니다. 예를 들어, 앨리스와 밥이 모두 창문에 벽돌을 던져 창문이 깨졌다고 가정해 봅시다. 만약 앨리스가 벽돌을 던지지 않았더라도 창문은 깨졌을 것이므로, 앨리스가 원인이 아니라는 결론에 도달할 수 있지만, 직관적으로는 앨리스가 창문을 깨뜨리는 원인이 된 것이 맞다고 느껴집니다. 할페른-펄(Halpern-Pearl)의 인과성 정의는 이러한 사례들을 고려합니다.

9.2. 확률적 인과관계

인과관계를 결정론적 관계로 해석하면, A가 B를 야기한다면 A는 항상 B를 수반해야 합니다. 이런 의미에서 전쟁이 항상 죽음을 야기하는 것도 아니고, 흡연이 항상 암이나 폐기종을 야기하는 것도 아닙니다. 그 결과, 많은 사람들이 확률적 인과관계 개념으로 전환하게 됩니다. 비공식적으로, A("이 사람은 흡연자이다")가 B("이 사람은 지금 암에 걸렸거나 미래에 암에 걸릴 것이다")를 확률적으로 야기한다는 것은, A가 발생했다는 정보가 B의 발생 가능성을 증가시킨다는 의미입니다.

공식적으로는 P{B|A} ≥ P{B}와 같이 표현되는데, 여기서 P{B|A}는 A가 발생했다는 정보가 주어졌을 때 B가 발생할 조건부 확률이고, P{B}는 A가 발생했는지 여부를 모를 때 B가 발생할 확률입니다. 그러나 이 직관적인 조건만으로는 확률적 인과관계의 정의로 충분하지 않습니다. 예를 들어, 흡연이 폐기종과 암 모두의 원인이 될 수 있지만, 폐기종이 암의 원인이라고 결론 내릴 수는 없습니다. 따라서 인과관계의 메커니즘에 대한 합리적인 설명과 시간적 관계와 같은 추가 조건이 필요합니다.

실험적 개입이 불가능하거나 불법적인 경우, 관찰 연구에서 원인-결과 관계를 도출하려면 특정 질적 이론적 가설에 의존해야 합니다. 예를 들어, 증상이 질병을 유발하지 않는다는 가설은 베이즈 네트워크나 경로 다이어그램과 같은 인과 그래프에서 화살표가 없는 형태로 표현됩니다.

인과 계산(causal calculus) 이론은 측정되지 않은 변수가 있는 인과 베이즈 네트워크에서 조건부 확률로부터 개입적 확률을 추론할 수 있게 해줍니다. 이 이론의 매우 실용적인 결과 중 하나는 교란 변수(confounding variables)의 특성화입니다. 즉, 관심 변수들 사이의 올바른 인과 효과를 얻기 위해 조정해야 할 충분한 변수 집합을 식별하는 것입니다.

9.3. 유도 이론

노벨상 수상자 허버트 A. 사이먼(Herbert A. Simon)과 철학자 니콜라스 레셔(Nicholas Rescher)는 인과관계의 비대칭성이 대우 명제의 함의 비대칭성과는 무관하다고 주장합니다. 오히려 인과관계는 변수 값들 사이의 관계가 아니라, 한 변수(원인)에서 다른 변수(결과)로의 함수라고 보았어요. 그들은 방정식 시스템의 본질적인 직렬화가 물리학과 경제학을 포함한 모든 경험적 분야에서 인과관계를 올바르게 포착할 수 있다고 주장합니다.

9.4. 조작 이론

일부 이론가들은 인과관계를 조작 가능성과 동일시했습니다. 이 이론들에 따르면, X가 Y를 야기하는 경우는 X를 변화시켜 Y를 변화시킬 수 있을 때뿐입니다. 이는 우리가 세상의 어떤 특징을 바꾸기 위해 인과적 질문을 하는 상식적인 인과관계 개념과 일치합니다. 예를 들어, 범죄의 원인을 아는 것은 범죄를 줄이는 방법을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다.

이 이론들은 두 가지 주요 비판을 받았습니다. 첫째, 인과적 주장을 조작으로 환원하려는 시도는 조작이 인과적 상호작용보다 더 근본적이라는 것을 요구하지만, 비인과적 용어로 조작을 설명하는 것이 상당한 어려움을 겪는다는 것입니다. 둘째, 인간 중심주의에 대한 우려입니다. 인과관계가 우리의 조작과 동일시된다면, 인과관계가 세상에 존재하는 어떤 관계라는 직관이 사라지고 인간이 세상의 상호작용에 지나치게 중심적인 역할을 한다는 비판을 받습니다.

최근에는 인과관계를 조작으로 환원한다고 주장하지 않으면서 조작 가능성 이론을 옹호하려는 시도들이 있습니다. 이러한 설명들은 조작을 인과관계의 징후나 특징으로 사용하면서도, 조작이 인과관계보다 더 근본적이라고 주장하지 않습니다.

10. 분야별 인과관계의 이해 🌐

10.1. 물리학 및 공학

물리학에서 '원인'이라는 단어를 사용하는 데는 주의가 필요합니다. 제대로 말하면, 가설적인 원인과 결과는 각각 시간적으로 일시적인 과정입니다. 예를 들어, 힘은 가속도를 설명하는 데 유용한 개념이지만, 힘 자체는 원인이 아닙니다. 더 많은 것이 필요해요. 예를 들어, 특정 시간에 힘의 명확한 변화로 특징지어지는 시간적으로 일시적인 과정을 원인으로 간주할 수 있습니다.

인과관계는 운동 방정식에 내재적으로 함의되어 있지 않고, 오히려 충족되어야 하는 추가적인 제약 조건으로 가정됩니다(즉, 원인은 항상 결과에 선행해야 합니다). 이 제약 조건은 크라머스-크로니히 관계와 같은 수학적 함의를 가집니다.

인과관계는 물리학의 가장 근본적이고 필수적인 개념 중 하나입니다. 인과적 효능은 빛보다 빠르게 '전파될 수 없습니다'. 그렇지 않으면, 관찰자가 결과가 원인에 선행하는 것을 보게 되는 참조 좌표계가 구성될 수 있습니다(즉, 인과율의 가설이 위반됩니다).

에너지의 흐름과 관련하여 인과적 개념이 나타납니다. 어떤 실제 과정이든 인과적 효능은 빛보다 빠르게 전파될 수 없습니다. 대조적으로, 추상적인 개념은 인과적 효능이 없습니다. 물리학과 공학에서 인과관계를 다룰 때는 매우 신중해야 합니다. 셀리에(Cellier), 엘름퀴스트(Elmqvist), 오터(Otter)는 물리학의 기초를 이루는 인과관계가 오해라고 설명합니다. 그들의 주장에 따르면, 물리학은 본질적으로 비인과적입니다.

"전기 저항을 가로지르는 전압과 전류 사이의 관계는 옴의 법칙인 V=IR로 설명할 수 있지만, 저항을 통해 흐르는 전류가 전압 강하를 유발하는지, 아니면 두 전선 사이의 전위차로 인해 전류가 흐르는지는 물리적 관점에서 무의미한 질문이다."

실제로 법칙을 사용하여 원인-결과를 설명한다면, 전기 저항기를 설명하기 위해 '전압 강하 유발자' 또는 '전류 흐름 유발자'라는 두 가지 설명이 필요합니다. 세상의 어떤 물리 실험도 작용과 반작용을 구별할 수 없습니다.

10.2. 생물학, 의학 및 역학

매개 요인은 인과 사슬의 한 요소인 반면(상단), 교란 요인은 인과관계를 잘못 시사하는 가짜 요인입니다(하단).

오스틴 브래드포드 힐(Austin Bradford Hill)은 흄과 포퍼의 연구를 바탕으로, 역학적 상황에서 인과적 연관성과 비인과적 연관성을 구별하려 할 때 강도, 일관성, 특이성, 시간성과 같은 연관성의 측면들을 고려해야 한다고 제안했습니다. (브래드포드 힐 기준 참조) 하지만 그는 시간성이 이러한 측면들 중 유일한 필수 기준이라는 점은 언급하지 않았습니다. 방향성 비순환 그래프(DAGs)는 역학에서 인과적 사고를 명확히 하는 데 점점 더 많이 사용되고 있습니다.

10.3. 심리학

심리학자들은 감각 정보, 이전 경험, 그리고 선천적 지식으로부터 사람들이나 비인간 동물들이 어떻게 인과관계를 감지하거나 추론하는지를 조사하는 경험적 접근 방식을 취합니다.

귀인: 귀인 이론은 사람들이 개별적인 인과관계 발생을 어떻게 설명하는지에 대한 이론입니다. 귀인은 외부적(외부 행위자나 힘에 인과성을 부여하는 것)이거나 내부적(개인 내부의 요인에 인과성을 부여하는 것)일 수 있습니다.
인과적 힘: 흄은 인과관계가 비인과적 관찰에서 추론된다고 주장했지만, 칸트는 사람들이 원인에 대한 선천적인 가정을 가지고 있다고 주장했습니다. 패트리샤 쳉(Patricia Cheng)은 이 두 관점을 조화시키려고 노력했습니다. 그녀의 힘 PC 이론에 따르면, 사람들은 원인이 그 효과를 생성(또는 방지)하는 힘을 가지고 있다는 직관을 통해 사건 관찰을 걸러내고, 특정 원인-결과 관계를 추론합니다.
인과관계와 현저성: 인과관계에 대한 우리의 견해는 우리가 관련 있다고 생각하는 사건에 따라 달라집니다. "번개가 천둥을 유발한다"는 진술을 번개와 천둥 모두 동일한 사건, 즉 우리가 시각적으로 먼저 그리고 청각적으로 나중에 인지하는 전기 방전의 두 가지 지각으로 보는 방식도 있습니다.
명명과 인과관계: 캘리포니아 대학교 버클리 심리학과의 데이비드 소벨(David Sobel)과 앨리슨 굽닉(Alison Gopnik)은 물체를 올려놓으면 켜지는 '블리킷 감지기(blicket detector)'라는 장치를 고안했습니다. 그들의 연구는 "어린아이들도 새로운 인과적 힘에 대해 쉽고 빠르게 배우고, 그 정보를 물체 분류 및 명명에 자발적으로 사용한다"는 것을 시사합니다.
발사 사건의 지각: 펜실베이니아 대학교의 안잔 채터지(Anjan Chatterjee)와 워털루 대학교의 조나단 푸겔상(Jonathan Fugelsang)과 같은 일부 연구자들은 한 물체가 다른 물체의 움직임을 유발하는 인과적 발사 사건의 신경학적 및 심리적 기반을 조사하기 위해 신경과학 기술을 사용하고 있습니다.

10.4. 통계학 및 경제학

통계학과 경제학은 일반적으로 회귀 방법을 통해 인과관계를 추론하기 위해 기존 데이터 또는 실험 데이터를 사용합니다. 일반적으로 다음과 같은 선형 관계가 가정됩니다:

여기서 $y_{i}$ 는 종속 변수(원인이라고 가정되는 변수)의 i번째 관측값이고, $x_{j,i}$ 는 j=1,...,k인 j번째 독립 변수(원인이라고 가정되는 변수)의 i번째 관측값이며, $e_{i}$ 는 i번째 관측값의 오차항(포함된 독립 변수와 무관해야 하는 다른 모든 원인 변수들의 결합된 효과 포함)입니다.

이러한 인과관계 테스트 방식은 Y가 Xj를 야기하는 역인과관계가 없다는 믿음을 전제로 합니다. 이 믿음은 여러 가지 방법으로 확립될 수 있습니다.

비경제 변수: 예를 들어, 강우량이 농산물 선물 가격에 영향을 미친다고 가정할 때, 선물 가격이 강우량에 영향을 미치는 것은 불가능합니다.
도구 변수 기법: 종속 변수에 의해 영향을 받지 않는 것으로 알려진 다른 변수들(도구)을 도입하여 역인과관계를 제거할 수 있습니다.
효과는 원인에 선행할 수 없다: 회귀식의 오른쪽에 종속 변수보다 시간적으로 선행하는 변수들만 포함하는 원칙을 적용할 수 있습니다. 이는 그랜저 인과관계 테스트나 벡터 자기회귀 모형에서 활용됩니다.

회귀 분석은 다른 관련 변수들을 회귀 변수로 포함하여 통제합니다. 이는 잠재적 원인 변수와 잠재적 결과 변수 모두에 영향을 미치는 제3의 근본적인 변수가 존재하여 발생하는 잘못된 인과관계 추론을 피하는 데 도움이 됩니다.

경영 및 공학에서 사용되는 이시카와 다이어그램은 효과를 유발하는 요인들을 보여줍니다. 작은 화살표들은 부원인들을 주요 원인들에 연결합니다.

1960년대 제조업의 품질 관리를 위해 가오루 이시카와(Kaoru Ishikawa)는 이시카와 다이어그램 또는 피시본 다이어그램이라고 알려진 원인-결과 다이어그램을 개발했습니다. 이 다이어그램은 원인들을 여섯 가지 주요 범주로 분류하며, 이 범주들은 다시 세분화됩니다. 이시카와 다이어그램은 품질 관리를 넘어 경영 및 엔지니어링의 다른 분야에서도 활용되고 있습니다.

10.5. 역사학

역사학에서는 사건들이 마치 어떤 방식으로든 행위자처럼 여겨져 다른 역사적 사건들을 야기하는 것으로 간주될 때가 있습니다. 예를 들어, 흉작, 농민의 고난, 높은 세금, 인민 대표의 부재, 무능한 왕정 등이 프랑스 혁명의 원인으로 지목됩니다. 이는 원인을 존재론적 실체로 객체화하는 플라톤적, 헤겔적 관점과 유사합니다. 아리스토텔레스 용어로는 이는 작용 원인에 가장 가깝습니다.

존 개디스(John Gaddis)는 예외적 원인과 일반적 원인을 구분했으며, 인과관계에서 '일상적' 연결과 '독특한' 연결을 구분했습니다. 그는 또한 직접적인 원인, 중간 원인, 먼 원인을 지적했습니다. 크리스토퍼 로이드(Christopher Lloyd)는 역사학에서 사용되는 네 가지 '일반적인 인과관계 개념'을 제시했습니다: 형이상학적 관념론적 개념, 경험론적(또는 흄적) 규칙성 개념, 기능적/목적론적/결과적 개념, 그리고 실제론적/구조론적/성향적 접근 방식입니다.

10.6. 법률 및 법학

법률 및 법학에서는 피고인이 범죄 또는 불법 행위(예: 과실이나 무단 침입)에 대해 책임을 지려면 법적 원인(legal cause)이 입증되어야 합니다. 피고인의 행위와 해당 형사 사건 또는 손해 사이에 인과관계 또는 '충분한 인과적 연결'이 있다는 것이 입증되어야 합니다. 인과관계는 국제 무역법에 따라 구제 조치를 받을 자격을 얻기 위해 입증되어야 하는 필수적인 법적 요소이기도 합니다.

10.7. 인도 철학

베다 시대(기원전 1750-500년경) 문헌에는 카르마에 대한 초기 논의가 포함되어 있습니다. 카르마는 힌두교와 다른 인도 종교에서 믿는 개념으로, 사람의 행동이 현재 삶 또는 미래 삶에서 긍정적 또는 부정적으로 특정 결과를 야기한다는 것입니다. 브라흐마 삼히타(Brahma Samhita)에서는 브라흐마가 크리슈나를 모든 원인의 근원적인 원인으로 묘사합니다.

바가바드기타 18장 14절에서는 모든 행동에 대한 다섯 가지 원인(몸, 개별 영혼, 감각, 노력, 초월적 영혼)을 식별합니다.

몬니에-윌리엄스(Monier-Williams)에 따르면, 나야(Nyāya) 인과론은 바이셰시카(Vaisheshika) 철학에서 '원인의 부재로부터 결과의 부재가 발생하지만, 결과의 부재로부터 원인의 부재가 발생하는 것은 아니다'고 말합니다. 즉, 원인은 결과에 선행합니다. 실과 천 비유를 사용하여 세 가지 원인을 설명합니다:

동존 원인 (Co-inherence cause): 실질적인 접촉으로 발생하는 '실질적 원인'으로, 아리스토텔레스의 재료 원인에 해당합니다.
비실질 원인 (Non-substantial cause): 실을 천으로 만드는 방법으로, 아리스토텔레스의 형상 원인에 해당합니다.
도구 원인 (Instrumental cause): 천을 만드는 도구로, 아리스토텔레스의 작용 원인에 해당합니다.

10.8. 불교 철학

불교 철학에서 카르마는 인과율 원리이며, 1) 원인, 2) 행동, 3) 결과에 초점을 맞춥니다. 여기서 마음의 현상이 행위자가 수행하는 행동을 안내합니다. 불교는 고통을 줄이는 것을 목표로 하는 계속적이고 고의적이지 않은 덕스러운 결과를 위해 행위자의 행동을 훈련합니다.

프라티티아사뭇파다(pratityasamutpada) (또는 '연기', '의존적 발생', '상호의존적 공동 발생')의 일반적 또는 보편적 정의는 모든 것이 여러 원인과 조건에 의존하여 발생하며, 어떤 것도 단일하고 독립적인 실체로 존재하지 않는다는 것입니다. 불교 경전의 전통적인 예시는 세 개의 막대기가 서로 기대어 서서 서로를 지탱하는 것입니다. 만약 하나의 막대기를 치우면, 다른 두 개는 땅에 쓰러질 것입니다.

치타마트린(Chittamatrin) 불교 학파의 인과관계 접근법은 아상가(Asanga)의 마음-만들어진 불교 학파로, 객체가 마음의 이미지에서 의식을 유발한다고 주장합니다.

바이바시카(Vaibhashika) (기원전 500년경)는 초기 불교 학파로, 직접적인 객체 접촉을 선호하며 동시적인 원인과 결과를 받아들입니다. 이는 의식의 예시에 기반하는데, 의도와 감정이 삼각대처럼 서로를 지탱하는 상호 수반하는 정신적 요인이라는 것입니다. 반대로, 동시적인 원인과 결과를 거부하는 사람들은 만약 결과가 이미 존재한다면, 같은 방식으로 다시 영향을 미 미칠 수 없다고 말합니다.

모든 고전 불교 학파는 카르마를 가르칩니다. "카르마의 법칙은 인과율의 특별한 예시로, 우리의 모든 몸, 말, 마음의 행동은 원인이며, 우리의 모든 경험은 그 효과이다."

11. 중세 이후 인과관계 개념의 변화 🔄

아퀴나스 이전 아리스토텔레스 철학에서 '원인'이라는 단어는 '왜'라는 질문에 대한 답이나 '설명'이라는 넓은 의미를 가졌으며, 아리스토텔레스 학자들은 네 가지 종류의 답을 인식했습니다. 중세가 끝나면서 많은 철학적 용법에서 '원인'이라는 단어의 의미는 좁아졌습니다. 그 넓은 의미를 잃고 네 가지 종류 중 하나로만 제한되는 경우가 많았습니다. 니콜로 마키아벨리(Niccolò Machiavelli)와 프랜시스 베이컨(Francis Bacon)과 같은 저자들에게는 아리스토텔레스의 작용 원인이 주된 관심사였습니다.

데이비드 흄은 이 새롭게 좁혀진 의미의 인과관계에 대한 널리 사용되는 현대적 정의를 가정했습니다. 그는 작용 원인의 개념에 대한 인식론적 및 형이상학적 조사를 수행했습니다. 흄은 우리가 원인과 결과를 결코 지각할 수 없다고 부정했습니다. 다만, 우리가 항상 인접하고 차례로 발생하는 두 가지 유형의 대상 또는 사건을 연관 짓는 습관이나 정신적 관습을 개발함으로써만 원인과 결과를 인지할 수 있다고 주장했습니다.

그의 책 『인간 본성에 관한 논고』 3부 15절에서 흄은 두 가지가 원인과 결과일 수 있는지 판단하는 여덟 가지 방법을 제시했습니다.

"원인과 결과는 시공간적으로 인접해야 한다."
"원인은 결과보다 선행해야 한다."
"원인과 결과 사이에는 지속적인 결합이 있어야 한다. 이것이 주로 관계를 구성하는 특성이다."

그리고 우리의 경험에서 비롯된 세 가지 관련 기준이 더 있는데, 이것이 "우리 철학적 추론의 대부분의 원천"입니다.

"동일한 원인은 항상 동일한 결과를 낳고, 동일한 결과는 동일한 원인에서만 발생한다. 이 원리는 우리가 경험에서 도출한 것이며, 우리 철학적 추론의 대부분의 원천이다."
위의 원리에 따라 흄은 "여러 다른 객체가 동일한 결과를 낳을 경우, 그들 사이에 공통적으로 발견되는 어떤 특성으로 인해 발생해야 한다"고 말합니다.
그리고 "동일한 이유에 기반하여": "두 유사한 객체의 효과의 차이는 그들이 다른 특정 부분에서 기인해야 한다."

두 가지 추가적인 기준도 있습니다:

"어떤 객체가 어떤 시간 동안 그 어떤 효과 없이 완전한 상태로 존재한다면, 그것은 그 효과의 유일한 원인이 아니라, 그 영향과 작용을 촉진할 다른 원리의 도움을 필요로 한다."
"원인의 증가 또는 감소에 따라 어떤 객체가 증가 또는 감소할 때, 그것은 원인의 여러 다른 부분에서 발생하는 여러 다른 효과의 결합에서 파생된 복합적인 효과로 간주되어야 한다."

1949년에 물리학자 막스 본(Max Born)은 결정론(determination)과 인과관계(causality)를 구별했습니다. 그에게 결정론은 실제 사건들이 자연의 법칙에 의해 연결되어 있어서, 충분한 현재 데이터로부터 확실하고 신뢰할 수 있는 예측과 과거 추론을 할 수 있다는 것을 의미했습니다. 그는 두 가지 종류의 인과관계를 설명합니다: 법칙적 또는 일반적 인과관계(nomic or generic causation)와 단일 인과관계(singular causation). 법칙적 인과관계는 원인과 결과가 많은 가능한 또는 잠재적 사례를 포괄하는 다소 확실하거나 확률적인 일반 법칙에 의해 연결된다는 것을 의미합니다. 이는 흄의 세 번째 기준의 확률화된 버전으로 인식될 수 있습니다. 단일 인과관계의 경우는 선행과 인접성으로 물리적으로 연결된 명확한 복합 사건의 특정 발생입니다. 이는 흄의 첫 번째 및 두 번째 기준으로 인식될 수 있습니다.

결론 🌟

인과관계는 단순한 원인과 결과의 연결을 넘어, 철학, 과학, 사회, 심지어 종교에 이르기까지 모든 학문 분야에서 심도 깊게 탐구되어 온 복잡하고 다면적인 개념입니다. 아리스토텔레스의 네 가지 원인부터 흄의 경험주의적 관점, 그리고 현대의 확률적 및 반사실적 이론에 이르기까지, 인과관계를 이해하려는 인간의 노력은 계속되어 왔습니다.

물리학에서는 시공간의 근본적인 제약과 연결되며, 생물학과 의학에서는 질병의 원인을 밝히는 중요한 도구가 됩니다. 통계학과 경제학은 데이터 분석을 통해 인과적 관계를 추론하고, 심리학은 인간이 어떻게 인과관계를 인지하고 추론하는지를 연구합니다. 역사학은 과거 사건들의 복잡한 원인을 분석하고, 법률은 책임 소재를 가리기 위해 인과적 연결을 요구합니다. 동양 철학에서는 카르마와 연기와 같은 개념을 통해 우주적 인과관계를 설명하죠.

인과관계에 대한 탐구는 우리가 세상을 이해하고, 미래를 예측하며, 바람직한 결과를 만들기 위해 개입하는 데 필수적인 기초를 제공합니다. 끊임없이 진화하는 이 개념에 대한 이해는 우리가 살아가는 세계의 복잡성을 헤쳐나가는 데 중요한 역할을 할 것입니다. ✨