엔트로피와 혼돈으로부터의 질서, 열역학, 카르노의 논문

소개글

엔트로피와 혼돈으로부터의 질서, 열역학, 카르노의 논문에 대한 보고서 자료입니다.

목차

글을 시작하며..

서론
1.고전 물리학

본론
새로운 세계관-엔트로피, 제레미 리프킨
1. 저자 제레미 리프킨
2. 열역학 제2법칙과 인류의 생존
3. 엔트로피 법칙
혼돈으로부터의 질서, 일리야 프리고진
1. 저자 일리야 프리고진
2. 혼돈으로부터 질서

글을 읽고 나서..

본문내용

그래서 이 새로운 과학은 1960~70년대에 프리고진 같은 사람들의 창조적인 활동에 의해 모양이 갖춰져 나갔고 점차 복잡성의 수학이 과학이론들을 따라잡았다. 프리고진의 업적은 ‘무산구조’를 제시함으로써 엔트로피 법칙에도 불구하고 생명현상이 가능한 것을 아주 합리적으로 설명한 데에 있다. 열역학 2법칙에 의해 에너지는 시간이 지남에 따라 방출되고 우주는 점점 쓰레기로 뒤덮이는데 생명이란 무엇인가라는 질문을 던졌고, 생명은 평형에서 멀리 떨어져있는 시스템으로서 자기 밖에서 에너지를 얻으며 쓰레기를 방출하여 스스로 높은 질서도를 갖는 구조로 만드는 자기 조직하는 우주로 보았다. 고전과학의 문제점은 자기가 확인할 수 없는 것은 믿지 않던 뉴턴 시절에 세운 개념 안에 머무르기 때문에 온통 비선형적인 실제 자연을 연구대상으로 할 수 없었던 것이다. 직선의 자를 가지고는 주름진 표면의 길이를 잴 수 없는 것처럼 고전과학은 아주 제한된 분야에나 적용될 수 있는 관념적인 과학이었다. 따라서 실제 생명이 어떻게 생겨나며 살아가는 가를 알아내는 데에는 새로운 도구, 새로운 개념이 필요했던 것이다. 거기서 나온 것이 확률론적인 세계관이다.
글을 읽고 나서..
처음 이 과제를 접한 후, 내 방 한켠에 자리하고 있는 ‘엔트로피(제레미 리프킨)’라는 책을 기억해내었다. 지난 기억을 더듬어 내가 이 책을 접한 때가 중학교 시절, 과학 선생님의 추천으로 구매해서 처음 몇 페이지를 읽다가 그 내용의 어려움에 싫증을 느껴 그 뒤로는 나의 관심에서 멀어졌던 기억이 떠오른다. 그리고 지금 다시 읽었을 때 느낌은 단 한마디로 요약하면,‘여전히 어렵다.’이다.
그러나 엔트로피가 가진 사회적, 경제적, 역사적 의미를 부여하는 것이 흥미로웠다. 엔트로피의 법칙을 통해서 ‘제레미 리프킨’은 과거의 세계관과 현재의 세계관을 보여주고 미래의 세계관에 대한 비전을 제시했다. 이 책을 읽고서 좀 더 거시적인 안목으로 역사와 사회를 볼 수 있는 기회가 되었던 것 같다. 반복되는 바쁜 일상에서 틈틈이 읽었기에 더 값진 일이 아니었나 싶다.
세계관에 있어서 가장 흥미로운 사실은 대부분의 사람들이 행동하고 사물을 인식하는데 그들의 세계관이 어떤 영향을 미치는가에 대해서 전혀 인식하지 못한다.
엔트로피 법칙은 역사를 발전으로 보는 개념을 무너뜨릴 것이며, 과학과 기술이 보다 질서 있는 세계를 만든다는 생각을 사라지게 할 것이다. 이 이론으로 인해 심리학자나 사회학자는 엔트로피를 기준으로 인간의 본질을 재조명하게 될 것이다.
엔트로피의 법칙은 모든 것이 한정되어 있고 생물들이 결국은 죽게 되는 물리적인 세계에만 적용된다. 때문에 우리가 일상생활에서 흔히 만날 수 있는 부분이기도 하다. 엔트로피를 통해서 세계의 미래도 걱정해 볼 수가 있다. 시간이 지날수록 엔트로피는 증가하면 사용 가능한 에너지는 줄어든다. 엔트로피가 최대로 된다면 이 세계는 어떻게 될까?
프린트 내용 중에서 가장 흥미로웠던 부분은 볼츠만이 열역학 제 2법칙의 비가역성을 역학의 입장에서 해명했고, 제 2법칙의 통계적 확률론적 의미를 명확히 하여 엔트로피 개념을 통계 역학적으로 정식화한 것이다. 볼츠만은 과감하게 엔트로피를 확률에 적용시켜보았다. 즉, 엔트로피가 무질서한 방향으로 이동을 하는데 그 방향으로 이동할 확률이 가장 높다는 것이다. 볼츠만은 엔트로피를 확률로써 나타낸 과학자이지만, 엔트로피 법칙을 피하려고도 노력했다. 에너지가 차가운 곳에서 뜨거운 곳으로 옮겨갈 확률이 적을 뿐이지 불가능하다는 것은 아니라는 것이다. 하지만 이것은 확률을 과신한 것이다. 주사위 100개를 던져서 모두 6이 나오는 게 가능하다고 생각하는가? 보이지 않는 손이 도와준다면 모를까, 물론 확률 상으로는 가능하겠지만, 실제로는 절대 일어나지 않는다.
모든 분야에 그렇겠지만 특히 과학의 분야, 열역학을 연구한 과학자 중에는 불후한 말년을 보낸 과학자가 많다. 볼츠만이 그랬고, 또 카르노 역시 열을 동력으로 변화시키는 과정을 고찰, 카르노사이클의 개념을 도입하여, 동력은 열이 뜨거운 물체에서 찬 물체로 이동할 때 발생한다는 것을 깨닫고, 온도차이의 역할과 열평형 회복의 중요성을 지적하였지만, 학계에서 인정받지 못하였고 1840년대까지 그대로 방치되어 있었다. 젊은 나이에 생애를 마치고 한참을 지나서야 비로소 인정받아서 열역학의 선구자가 될 수 있었다.
“영원히 사는 생명은 없고 죽은 자는 결코 다시 일어나지 않는다. 아무리 느린 강물이라도 결국은 무사히 바다로 간다.”
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엔트로피,   혼돈으로부터의 질서,   카르노,   객관성의 칼날,   열역학,   과학사