자연과학(natural science)은 자연현상에 대한 과학의 한 분야입니다.
과학에 의해 얻어진 지식체계는 경험적인 방법에 의해 추론된 것으로 절대적인
진리가 아닙니다. 예를 들어 아이작 뉴턴의 고전 역학은 조건에 따라 자연 현상을
설명하지 못할 수 있다. 그러나, 고전 역하 그이 실험 방법은 여전히 자연 과학의 한 분야이며
특정 조건 아래에서라면 뉴턴의 운동법칙은 여전히 유호 하다. 충실하게 과학적 방법을 따른
실험을 통해 얻은 지식체계도 다른 증거에 의해 수정될 수 있기 때문에 과학은 언제나 반례가
나타날 수 있다는 것을 열어두어야 합니다. 자연 과학에 대한 올바른 이해는 과학의 이러한 한계를
이해하는 것이 중요합니다.
인류는 선사 시대부터 이미 여러 가지 자연법칙에 기반한 생활을 해 왔다. 도구를 만들고 기계를 사용하며
불을 이용한 것 등이 그것입니다. 고대 시대에는 거대한 건축물이 들어서고 각종 기술이 발달하였습니다.
그러나 과학적 방법을 이용한 근대 과학은 르네상스 이후의 유럽에서 시작되었다. 근대정신의 요체는
무엇보다도 "거대한 기계"로서 자연을 바라보고 "자연은 수학적 언어로 기록되어 있다"라고 파악한
갈릴레오 갈릴레이의 기록이 잘 나타나 있다. 이후 자연과학에서 수리적 모형을 이용해 자연현상을
설명하는 것이 보편적이고 표준적인 모습으로 자리 잡았다.
이러한 세게 관에서 출발한 근대 자연과학은 데카르트의 과학적 방법론과 아이작 뉴턴의 운동법칙 발견에
의한 고전 역학의 성립으로 현재와 같은 학문 체계를 이루는 기반을 수립하고 과학의 트지으로 자리 잡았습니다.
과학적 방법
과학적 방법이란 실험적인 검증에 기초를 두는 연구 방법입니다.
자연과학에서는 연구 분야에 따라 다양한 방법이 사용되나 다음과 같은 방법이 일반적입니다.
관찰-자연 현상을 조사하고 기록하는 것입니다. 과학적 방법은 관찰된 현상이 어떠한 이유로
생겨난 것인지를 알아내는데 목적이 있다. 온도 변화의 측정, 물질 성분의 분석 등이 모두 관찰에 해당한다.
가설-가설은 관할한 현상의 원인에 대해 나름대로 추측을 하는 것입니다.
논증과 증거로서 검증되기 이전의 가설은 직관적이며 과학적 지식도 반례가 나타나면 부정되거나
수정될 수 있기 때문에 , 엄밀한 의미에서는 모든 자연 과학의 법칙은 가설이라고도 할 수 있습니다.
예상=예상은 가설에 따라 자연 현상을 예측해 보는 것입니다.
실험-실험은 적절한 통제를 통하여 관찰하고자 하는 현상을 단순화하고 예상한 바와 같이 진행되는
지를 측정하고 기록하는 것입니다.
검증-과학적 방법에서 검증은 실험의 결과를 놓고 가설에 따른 예상이 옳은지 아닌지를 논증하는 과정이
다. 일반적으로 실험의 결과를 놓고 실험군과 대조군의 비교를 통하여 가설의 옳고 그름을 가리게 된다.
일반화-실험과 검증의 과정을 거쳐 논증된 가설이 많은 반복 실험에 의해 검토되어 일반적으로 사실이라고
인정된 과학적 지식은 자연 과학 법칙으로 불리게 된다. 예를 들어 고전 역학의 작용-반작요의
법칙과 같은 것이 있습니다.
