과학적 사고를 탐색하는 세 가지 목적
과학적 성과에 이르는 과정을 알고자 하는 목적으로는 크게 세 가지를 들 수 있다. 첫째 목적은 과학적 사고의 재미를 아는 것이다. 우리들이 하는 일상적인 사고와 과학적인 사고 사이에는 여러 면에서 차이가 있는데, 일상적인 대화에서는 충분히 가능한 논리도 과학적으로 판단해 보면 성립되지 않는 경우가 많다. 가령 우리는 “영철이만 있으면 비가 오니 소풍갈 때 영철이를 빼자”라는 말을 하는데, 이는 “인과관계”와 “상관관계”를 혼동한 것이다. 영철이가 참석하는 것과 비가 오는 것에는 “상관관계”가 있지만, 영철이 때문에 비가 온다는 말에는 과학적 근거가 없으므로 “인과관계”는 성립하지 않는다. 반면 “날이 흐리면 비가 온다”라는 명제는 “인과관계”와 “상관관계”가 모두 성립한다. 이처럼 일상적 대화와 과학적 사고의 차이를 알면 과학적 사고의 세계와 과학적 접근법의 재미를 즐길 수 있다.
둘째는 세계를 바라보는 우리의 사고가 자유롭지 못하다는 것을 깨닫는 것이다. 과학은 세상의 여러 현상을 생각하고 설명하려 한다. 그때 나타나는 과학적 접근을 좀 더 높은 관점에서 바라보면 인간이 세계를 어떻게 보고 있는지, 거기에 어떤 편견이 있는지가 그려진다.
셋째 목적은 간접적인 목적으로, 과학적 사고를 통해 우리들의 평소 생각과 설명의 형태를 알아보는 것이다. 과학적 사고 절차와 추론 절차에 따라 살펴보면 평소 우리들의 사고와 추론이 매우 거칠고 허술했음을 알게 될 것이다. 이 책은 우리들이 일상적인 대화나 논의에 있어서 얼마나 “과학적 사고”나 “과학적 접근법”을 취하고 있는지, 또는 그것에 의하여 어느 정도 평소의 거칠었던 사고를 교정할 수 있는지에 대해 생각하는 계기가 될 것이다.

논리를 알면 과학이 보인다!
논리학이 언어 영역에만 속하는 것이라고 생각했다면 오산이다. 과학이야말로 다른 어느 학문보다 논리적 사고력이 필요한 분야이다. 근거에 따라 가설을 세우고 실험을 통해 결론을 뽑아내는 과학적 방법론은 그 자체로 완결성을 갖춘 논리적 과정이다. 과학적 논리의 특징은 가설을 세우고 그 가설을 증명하거나 반증할 수 있도록 실험을 수행하는 것에 있다. 이때 가설이 어느 정도 합리적인 것이 되려면 “근거”가 충실해야 한다.
이 책은 근거와 논거를 바탕으로 가설을 세우는 방법, 가설에 따른 추론 및 실험 과정을 거쳐 새로운 결론을 이끌어내는 방법을 설명한다. 또한 그렇게 도출된 결론을 분석하는 기술, 즉 검증 절차에 대해서도 설명한다. 이처럼 논리적 사고 절차에 따르면 머릿속에 추상적으로 있었던 아이디어가 구체적인 모습을 띄며 드러나게 된다.

어려운 논리는 이제 그만!
논증, 논거, 근거, 추론, 가설, 연역, 귀납, 반증……. 이 책은 자주 듣지만 정확한 뜻은 몰랐던 논리학 용어를 이해하기 쉽게 설명한다. 특히 우리들이 흔히 나누는 일상적인 대화에서부터 신문 기사, 과학자의 실험까지 폭넓은 분야에서 뽑은 다양한 사례를 통해 어려운 논리학 개념들을 풀어 주고, 논리학이 결코 어려운 것이 아님을 보여 준다.
이 책은 “배가 고파서 뭐를 먹고 싶다”는 단순한 문장을 근거(배가 고프다)와 결론(무언가 먹고 싶다)으로 나누는 것부터 시작한다. 그리고 이를 바탕으로 다양한 사례를 짚어 가며 각 문장의 “근거”와 “결론”을 나누는 훈련으로 나아간다. 이때 근거와 다른 결론이 도출되는 과정에 필요한 것을 “비약”이라고 하는데, 대부분의 “논증”은 이 비약을 통해 성립한다. 하지만 “비약”이라고 해서 모두 가능한 것은 아니다. 근거와 결론이 같다면(예, “그는 결혼하지 않았다. 그는 독신이다”) 비약이 없는 것이고, 근거에 어울리는 결론이 아니라면 비약이 아니라 억측일 뿐이다.

과학적 사고의 재미를 즐기자!
과학적 사고는 우리가 평소에 가진 편견을 깨는 데 도움을 줄 뿐 아니라 우리를 둘러싼 세상을 보는 새로운 눈을 제공한다. 친구들과 대화를 나누거나 신문 기사를 읽더라도 그전에는 미처 몰랐던 논리적 오류를 쉽게 발견할 수 있다. 가령 친구가 나보다 몇 년 더 운동을 했다는 이유로 그 친구가 나보다 그 운동을 잘할 것이라고 말하려면, “운동은 오래 하면 오래 할수록 능숙하다”라는 논거와 “운동을 잘하는지는 해온 햇수를 비교하면 알 수 있다”라는 두 가지 논거가 성립해야 가능하다. 하지만 여기에는 “일반화의 오류”가 숨어져 있다. “운동의 능숙함”을 판단하는 데는 시간이 절대 조건이 아니기 때문이다. 이와 같이 과학적 사고 절차와 추론 절차에 따라 세상을 바라보면 지금까지 지나쳐 왔던 세상의 많은 면들이 훨씬 흥미진진하게 다가올 것이다.