칸트는 자연과학 이론에도 많은 관심을 갖고 있었으며, 비판기 이전에는 강의나 글을 통해서 자연과학적 사상들을 많이 발표했다.자연이 어떠한 법칙에 따라 운행하는지, 물체들은 어떠한 법칙에 따라 작동하는지, 물체들이 존재하며 움직이는 공간은 어떤지,나아가 지고가 있는 태양계 및 다른 은하계를 포함하고 있는 천체는 어떠한 구조로이루어져 있는지 등에 커다란 관심을 갖고 있었다.
칸트는 이러한 문제들에 대해 당시의 유력한 이론들을 지지하거나 수정, 보완하기도 하고, 새로운 입장을 제안하기도 하였다.그는 당시의 자연과학자들 중에서 뉴튼을, 철학자들 중에서는 라이프니츠와 데카르트(Descartes, 1596~1650)를 이론의 중심에 두고 그들의 견해를 받아들였다. 또한 은하계 이론에서는 자신의 새로운 이론을 내놓기도 하였다. 예를 들어 칸트는 우주에는 은하수들이 한층 더 큰 구조물을 이루며 광대한 계층적 구조를 형성하고 있다고 추론했으며, 라이트(Thomas Wright, 1711~1786)와 더불어 18세기 중엽에 원반 모양의 은하수를 처음 제안하기도 했다. 계층적 우주 구조 모델은 현대의 우주 구조 생성론에서도 제기되고 있다.
자연과학의 물체와 공간의 개녀은 핵심적인 개념이다. 자연 안에 존재하는 물체들의 기본 요소는 무엇이며 그러한 요소들이 어떤 방식으로모이고 흩어져, 물체들의 생성, 성장, 쇠락, 소멸의 과정을 만드는가? 그리고 물체들이 존재하며 운동하는 장소로서 공간은 어떤 존재인가?이러한 문제는 자연과학의 기본 문제이다.
칸트도 이러한 문제에 대해 많은 관심을 보였다 이성론 철학과 뉴튼의 자연과학 이론, 이 양 사상의 공통점은 이 세계 존재들의 기본 요소 '실체'로 본다는 것이다. 실체는 영원히 변하지 않는 존재로서 자신의 본질에 의해 존재하기 때문에, 여타의 것에 영향을 전혀 받지 않고 지속적으로 스스로의 본질을 유지해가는 존재를 뜻한다. 자연과학은 근본적으로 유물론적 입장에 서있기 때문에, 이 세계의 실체들을 물질적인 실체로 보았다. 그리고 물질적 실체의 다른 이름은 원자였다.
원자라는 개념은 '더 이상 나뉘어지지 않는 것(atom)'이라는 그리스어에서 비롯되었다. 고대 그리스 자연철학자들 중의 한 사람인 데모크리토스(Demokritos, 기원전 460~370)는 더 이상 쪼개지지 않는 기본 물질적 요소들이 세계를 이루는 근본적 형태들이며, 이 기본 요소들의 이합집산 과정이 자연세계라고 이론화하였다. 데모크리토스는 이 세계의 현상을 원자들의 영원한 기계론적 운동의 과정이라고 설명했다. 그의 설명에 따르면 물체들뿐만 아니라, 인간의 지각 및 생각의 현상도 원자의 운동이며 물질적 존재, 감각적 현상, 생각의 현상에는 정도의 차이가 있을 뿐 존재론적 차이가 있는 것은 아니라고 보았다. 이렇게 해서 데모크리토스는 이 세계를 유물론적으로 설명하는 길을 열었다. 이 세계에는 물질적인 것 외에는 없다. 영혼, 정신이라는 것도 원조의 운동에 불고하다고 그는 생각했다.
하지만 데모크리토스의 이러한 유물론적 원자론은 소크라테스(Socrates, 기원전 469~399), 플라톤(Platon, 기원전 427~347), 아리스토텔레스(Aristoteles, 기원전 383/4~321/2) 등의 철학과 기독교 사상에 바탕을 둔 중세 철학 속에서 빛을 발하지 못했으나 르네상스 시대 이후 자연과학의 비약적인 발전과 더불어 자연과학의 기초 이론으로 부각 됐다. 데모크리토스의 원자론은 근대 이후의 자연과학 이론의 근거가 되었으며 근대의 경험론적 철학에서도 중요한 역할을 했다.자연과 인간
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