과학

엔트로피에 관하여

읽게에보니 엔트로피에 관한 글은 없어서 하나 올리게 됐는데 모바일로 올리는지라 띄어쓰기는 몰라도 줄바꿈이 이상한건 이해해주길 바래. 일단 엔트로피라는것 자체는 어려운 개념이 아니야. 간단한 개념은 이래 ; 닫힌 시공간계 내에서 엔트로피의 총량은 항상 증가한다. 자, 문장만봐서는 와닿지는 않아 하나하나 보자고. '닫힌 시공간계'라는건말그대로 닫혀있기에 외부와 그 어떠한 교류조차 있을 수가 없다는 말이야. 그냥 우주 전체를말한다고하자. 엔트로피라는건 단어자체로는 '무질서도'라는건데, 얼마나 질서가 없냐... 라는거지. 한마디로, '우주에서의 엔트로피의 총량은 항상 증가한다.'라는거야. 엔트로피의 총량이라는것은, 감소는 탄생을, 증가는 죽음에 비유할수있어. 좀더 깊게 말하자면 감소는 에너지의 생산, 증가는 에너지의 사용이야. 예를들자면, 지구에서 식물이 씨앗을 만들어낸다고 한다면 일단 광합성으로 양분을 만들어 내야 겠지. 씨앗을 성공적으로 만들어서 잘컸다고하자. 여기서 에너지는 식물에게는 이득이지. 자손번식을했이니까. 하지만 범우주적으로 본다면 태양이 식물에게 아무리 열을 효율적으로 전달해도 손해가생겨. 뭐? 계산을해보니 이득이라구? 걱정마. 우리가 모르는 어딘가에서 에너지를 허공에 뿌리고 있으니까 엔트로피는 증가해. 이를달리말하면, 우리가 어떤일을 해도 투자한만큼 이룰수는없어. 물론 우주전체를봤을때는말이지. 한마디로, 우주는, 엔트로피는 넌-제로섬 게임이야. 한상증가하거든. 대충간단한 부분들만 보고갔는데, 이게 물리학의 이론이기는해도 인간의생활에 비유할수있는게 많지않아? 곰곰히 생각하다보면 아주재밌어. 흘려듣지말고 이런저런 망상을 하면서 놀아봐. 다음에도 글을 쓸지는 보르겠는데, 쓴다면 밈(meme)을 쓸까해. 이상, 끝.

31개의 댓글

2013.01.01
엔트로피에 대해 설명하기 이전에 엔트로피가 무엇인지

말해주는게 좋을듯
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2013.01.01
entropy는 질서와 무질서의 개념 즉 질서는 감소 무질서는 증대 입니다
또는 쓸 수 있는 에너지가 쓸 수 없는 에너지로 바뀌는 것을 말 합니다

열역학 제 2법칙은 엔트로피는 증대하는 방향으로만 흐른 다는 것입니다
즉 물은 높은 곳에서 낮은 곳으로만 흐릅니다

열은 높은 곳에서 낮은 곳으로만 흐릅니다
이 현상들은 비가역적입니다 즉 자연적으로는 절대로 반대의 현상이 일어 날 수 없습니다 사람이 손을 대야 하는 것이지요
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Kai
2013.01.01
@ㅇㅇ
인간이 손을댄다고 하여도 결과는같겠지만말이죠.
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MUSE
2013.01.01
언서스테이너블 우잉이이이잉삐요오오옹 언서 삑삐삐삑 위이이이이잉삐료어엉 언서 삐삐비빅 유아 언서 언서 언서스테이너블
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2013.02.18
@MUSE
ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ
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2013.01.01
너무 짧다고 생각하지 않니?
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Kai
2013.01.01
@쓰레기.
할 이야기는 많은데 아직 정리가 안되서.. 나중에 정리되면 다 쏟아내볼께.
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ㅁㄴㅇ
2013.01.01
어디서 이상한 소리만 배워서 지껄이네 경우의 수에 로그취한게 엔트로피다. 학부과정 통계물리만 배워도 저런소리는 안한다.
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Kai
2013.01.01
@ㅁㄴㅇ
수학으로 엔트로피를 그렇게 나타내나 보군요. 책으로 이론적인 면들만 배워서,,, 궁금해하고있었는데 감사합니다ㅎ
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ㅡㅡ
2013.03.02
@ㅁㄴㅇ
너야말로 여기애들이 말하는 엔트로피랑 전혀 상관없는 소리를 지껄이고 있네.. 그런 학술용어도 있겠지만 여기서 애들이 말하는 엔트로피란 개념도 엄연히 존재한단다
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2013.01.01
아직도 엔트로피가 뭔지 잘 감이 안옴.. 학교 다닐때는 어거지로 에너지라고 이해하면서 공식 외우고 그랬는데 뭔가 잘못된 느낌이 들엉..
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2013.01.01
@집으로가자
그냥 무질서도야. 비유하자면 책이 책꽂이에 꽂힌 상태보다는 바닥에 널부러져 있는 상태가 엔트로피가 높은 상태라는 거지.
향수병 뚜껑을 열면 향이 퍼져 나가는 것도 엔트로피가 증가하는 방향으로 일어나는 현상이고, 니가 방구꼈을때 가만히 숨만 셔도 방구냄새가 나는것도 마찬가지 ㅇㅋ?
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2013.01.01
@벼가안
나는 무질서도라는거 자체가 수치화된다는게 이해가 잘안되. 현대물리가 철학도 아니고 어질러져있다는걸 어떻게 수치화 한다는건지 잘 이해가 안됬어. 그래서 엔트로피는 그 닫힌 시스템안에서의 에너지의 총량이라고 생각하면서 공부했었거든..
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2013.01.01
@집으로가자
수치화한게 아니라 정의한게 아닐까? 사실 엔트로피라는 말이 과학계나 수학계나 철학계에서 각각 의미가 조금씩 다를 수도 있는거니까. 과학에서 실험을 통해서 적절한 공식으로 수치화를 해놓고 학교에서 그거로 가르치는 걸꺼야. 솔직히 그렇게 따지면 온도도 수치화할 수 없잖아 ㅋㅋ.. 단지 섭씨온도의 0도는 어떠어떠한 조건에서 물이 어는 온도, 100도는 물이 끓는 온도로 정의해놓은거니까.
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2013.01.01
엔트로피 이해하면 페러다임을 바꿀 수 있겠지만
이 글로는 더 많은 혼란을 가져올거 같아...ㄷㄷㄷ
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잉여법왕
2013.01.01
@[고전]하루히
동감 설명이 부족하다 좀더 정리해서 써주면 좋겠어 대충 뭔지는 알고있었는데 더헷갈리는 느낌이다
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illuminati5
2013.01.01
내가 많이는 모르지만 엔트로피의 정의에 대해 좀 더 이야기 해 볼께.

일단 어떻게 엔트로피란 개념이 물리학에 도입되었는지를 이야기 할께. 뉴턴 방정식 F=mx''를 보자. F는 힘이고 m은 질량이야. x''는 가속도로, 따옴표 두개는 시간t에 대한 두번 미분을 의미해(x는 변위). 여기서 재밌는것은 뉴턴 방정식은 t에 대한 두번 미분을 포함하기 때문에, 굳이 t로 두번 미분하지 않고, x를 -t로 두번 미분해도 똑같은 뉴턴방정식이 유도 된다는거야. 즉 뉴턴방정식은 시간에 대한 가역성을 허락한다는거지. 예를 들어 떨어지는 공을 찍은 비디오가 있다고 하자. 만약 이 비디오를 거꾸로 돌린다면 우리에게 어색하게 보일까? 아니지. 그저 떨어지는 공이 하늘로 던저진 공처럼 보일 뿐 물리법칙은 이상할 게 없잖아?
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illuminati5
2013.01.01
@illuminati5
잠깐만 엄마가 떡국 먹으래ㅋㅋㅋㅋ 좀이따 다시 얘기할껰ㅋㅋㅋㅋ 모두 새해 복 많이 받고 떡국도 많이 먹엌ㅋㅋ
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illuminati5
2013.01.01
잠깐 여기서 뭔가 이상하다고 느끼는 사람이 있을꺼야. 자연현상은 분명 비가역적이라고 들었는데 자연현상을 기술하는 뉴턴방정식은 가역적이라니. 이게 대체 뭔 개소리야.. 싶은 사람도 분명 있을꺼야. 계의 현상은 비가역적인게 맞아. 뉴턴방정식은 계에 대한 방정식이 아니라 입자 하나에 대한 방정식이거든. 즉 입자 하나 하나는 가역적인 반면, 입자들이 모여 계를 이루면 계의 현상은 비가역적이게 된다 이말이지.

많은 과학자들이 이 계의 비가역성을 설명하기 위해 많은 노력을 퍼부었지만 결국 뉴턴방정식으로는 해답이 나오질 않았어. 그래서 과학자들은 새로운 물리량을 정의하기에 이르지. 항상 총합의 보존을 유지하는 다른 물리량들과는 다르게 항상 증가만 하는 새로운 물리량. 과학자들은 그것을 엔트로피라 불렀어.
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illuminati5
2013.01.01
엔트로피를 수학을 이용해 정의하는 방법은총 세가지가 있어. 먼저 열역학적으로 정의를 하면 델타S=Integral{dQ/T} (델타는 변화량, S는 엔트로피, Q는 열, T는 온도). 이렇게 정의 된 엔트로피는 계를 구성하는 각각의 입자들에게 정의되고, 이렇게 정의된 엔트로피는 총합하면 계의 엔트로피는 항상 증가한다고 증명할 수 있어.(뭔가 복잡하지? ㅜㅜ) 여기서부터는 수식이 필요하니까 이 이상은 생략할께 ㅎㅎ

그다음으로 엔트로피를 정의하는 방법은 미시적 통계학적 정의야. S=k ln{z} (k는 볼츠만상수, ln은 자연로그, z는 경우의 수) 경우의 수란 계의 어떠한 상태를 취할 수 있는 경우의 갯수를 뜻해. 예를 들면 잉크가 병 안에 들어있을 때보다 병 밖에 있을 때가 더 취할 수 있는 상태의 수가 많지. 즉 물리현상은 가능성이 더 높은 쪽으로 가기 때문에 엔트로피가 증가한다는 거지.

마지막으로 정보이론을 통한 엔트로피 정의가 있는데 이건 나두 잘 모르겠다 ㅋㅋㅋ 미안 일이 생겨서 글을 급하게 마치네 ㅋㅋㅋ 모두 새해 복 많이 받아 ㅋㅋㅋ
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illuminati5
2013.01.01
@illuminati5
다쓰고 보니까 넘 이해하기 어렵기 적어 놓은 것 같다 ㅜㅜ 오타도 있고 ㅜㅜ 자세한건 위키피디아를 검색해보는걸 추천해 ㅜㅜ
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2013.02.18
@illuminati5
내가 '최무영 교수의 물리학 강의'라는 책에서 보고 엔트로피에 대해 어느 정도 감을 잡았는데
여기서도 그 내용을 보게 되니까 되게 반갑다.

정리 고마워.
사실 수식 관련된 건 나도 모르는 게 많아서..
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2013.01.01
그리고 일단 제레미 리프킨이 쓴 엔트로피는 쓰레기다.
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2013.01.01
@쓰레기.
나 고딩때 그거 보고 과학독후감 썼었는뎅
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2013.01.01
@보탄고기
ㅉㅉ
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2013.01.02
@쓰레기.
닉값 ㅋㅋㅋㅋㅋ
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2013.01.02
@10선Be
그래! 내가 바로 엔트로피다!
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2013.01.01
엔터키 고장남? 키보드사줄까?
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2013.01.01
읽을거리판이면 최소한 가독성은 살려야하지 않냐
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2013.01.03
우주전체의 엔트로피는 팽창이 지속되는동안은 임의로 지정된방향,질서있는방향으로 흘러가지만 팽창이 멈추면 무질서한방향으로 흘러가지
사실 그것도 우주를 전체적으로봤을때이야기지, 기본적인 성질은 무질서한방향으로 가려고하잖아.
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2013.01.04
엔트로피야 뭐... 이해라는게 가능하긴 한 수준이잖아..
양자역학은 인간의 뇌로 이해할 수가 없어...
이해했다고 생각하는 순간 모순이 생겨버려...
근대 신기하게 식으로는 맞아떨어져;
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