E N T R O P Y
엔트로피 (ENTROPY)
아인슈타인은 ‘엔트로피는 모든 과학에 있어서 제 1법칙이다’라고 말했다.엔트로피를 우주 전체의 숭고한 형이상학적인 법칙으로서 ‘엔트로피의 법칙’을 전개한 것은 아더 애딩튼이다.
어떤 이론에 맞지 않는 현상이 발견되지 않는 동안 일단 진리로 인정하는 것.이것을 ‘잠정진리(暫定眞理)’라고 한다.
뉴튼의 이론체계나 아인슈타인의 상대성원리도 이러한 잠정진리에 속한다.지금까지 인간이 발명,발견,개발해 온 모든 이론이나 법칙은 이 잠정진리에 속한다고 말해도 좋다.앞으로 뉴튼이나 아인슈타인의 이론의 경우도 그것을 능가하는 법칙이 존재할 가능성이 현재 예측되고 있다.
그러나,여기 오직 하나의 예외가 있다.이것이 바로 이 ‘엔트로피의 법칙’을 포함한 ‘열역학 법칙’이다.
열역학 법칙에는 ‘제 1법칙’과 ‘제 2법칙’이 있는데 ‘제 1법칙’은 ‘에너지 보존의 법칙’이고,‘제 2법칙’은 바로 엔트로피의 법칙이다.
엔트로피의 법칙이란 - 물질과 에너지는 하나의 방향으로만,즉 사용이 가능한 것에서 불가능한 것으로,혹은 이용이 가능한 것에서 불가능한 것으로,또는 질서있는 것에서 무질서한 것으로 변화한다.-로 정의되어 진다.
요컨데 ‘제 2법칙’은 우주 전체는 체계와 가치에서 시작되어 끊임없이 혼돈과 황폐로 향한다고 할 수 있다.엔트로피란 일종의 측정법(測定法)으로 그것에 의해 이용이 가능한 에너지가 이용이 불가능한 형태로 변환(變換)되는 정도를 측정할 수
있다.그리고 ‘엔트로피의 법칙에 의하면 지구나 우주의 어디에서 무질서가 이루어질 경우,주변 환경에는 더욱 큰 무질서가 발생한다고 한다.
엔트로피의 증대는 사용할 수 없는 에너지는 증가를 가리킨다.
열역학 제1법칙만을 생각해 보더라도 어떤 에너지를 되풀이해서 몇 번이고 사용할 수 없다는 것은 직감적으로 알 수 있다.예컨대 석탄을 태울 때 에너지는 얻을 수 있지만 거기에서 발생한 이산화유황이나 그 밖의 가스는 공기 속에 퍼져 버린다.그 과정에서 에너지가 소멸되는 일은 없지만 한번 태운 석탄을 다시 태울 수는 없으며 더구나 같은 양의 에너지를 얻을 수는 없다.
그리고 이것을 과학적으로 설명할 수 있는 것은 열역학 제 2법칙 뿐이다.제 2법칙은 에너지가 어떤 상태에서 다른 상태로 변할 적마다 장차 어떤 일을 하는 데 필요한 ‘사용이 가능한 에너지’를 읽게 된다는 것이다.엔트로피란 이것을 말하며 이미 일로 변환될 수 없는 에너지 양의 정도를 가리킨다.
즉 엔트로피가 증대한다는 것은 사용이 불가능한 에너지가 증가한다는 것을 의미한다.자연계에서 무엇이 일어날 적마다 장차 어떤 일을 하기 위한 에너지를 사용할 수 없게 된다.그리고 이 사용이 불가능한 에너지의 대표적인 것으로 공해가 있다.또한 산업 폐기물도 낭비된 에너지라고 할 수 있다.
열역학 제 1법칙에 따르면 에너지는 더 이상 더 조성될 수도 없고 소멸되지도 않으며 가능한 것은 ‘변환시키는’일뿐이다.그리고 제 2법칙에 의하면 에너지는 하나의 방향,즉 사용된 상태에서만 변환된다.이런 점에서 공해란 그야말로 어떤 ‘<계(系)>(상호 관련을 가진 반응 시스템)에 나타난 사용이 불가능해진 에너지의 양을 가리킨다.
엔트로피라는 말을 처음 제창한 사람은 루돌프 크라우디아스라는 독일 물리학자이다.그는 ‘닫혀진 계(系)’(외부로 확장되지 않은 반응 시스템) 속에서는 에너지 레벨에서 차이가 있으면 언제나 평형상태로 향하게 된다는 것을 발견했다.
평형상태라는 말이 있다.평형상태란 에너지 레벨에서 차이가 없게 된 상태이다.이 상태에서 엔트로피는 최대가 된다.거기에는 다른 일을 행하는 데 사용될 수 있는 자유로운 에너지는 이미 존재하지 않는다.
엔트로피의 법칙으로 영구기관이라는 것이 있을 수 없다는 것 또한 증명되었다.
엔트로피는 희망적인 ‘진리’이다.엔트로피는 현재의 경제,과학,교육,종교에 영향을 주고 있다.엔트로피의 법칙에 의해 역사가 진보되는 것이다.
