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열역학 제2법칙에서 강조하는 엔트로피(Entropy) 증가의 법칙이 우주 전체의 질서와 방향성에 대해 설명하는 의미는 무엇인가요?

고립계 내에서 에너지가 쓸모없는 형태로 전환되면서 무질서도가 항상 증가하는 방향으로만 자연현상이 진행되며, 결코 자발적으로 과거로 되돌아갈 수 없는 시간의 단층을 뜻하는 법칙이 무엇인가요?

1개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 이수민 전문가입니다.

    엔트로피는 어떤 상태를 만들 수 있는 원자 배열의 가짓수를 나타내요. 물에 잉크 한 방울을 떨어뜨리면 퍼지기만 하고 다시 모이지 않아요. 분자가 한곳에 뭉친 배열보다 고르게 흩어진 배열이 비교할 수 없을 만큼 많으니 저절로 그쪽으로 가요. 법칙이 금지하는 게 아니라 확률이 사실상 0이라 거꾸로 가는 일이 안 일어나요.

    에너지도 같아요. 뜨거운 곳에 몰려 있던 열은 차가운 쪽으로 퍼지고, 고르게 퍼진 열은 총량이 그대로여도 다시 일을 시키기 어려워져요. 그래서 고립계에서는 쓸 수 있는 에너지가 줄어드는 쪽으로만 변화가 진행되고, 이 일방통행을 시간이 흐르는 방향과 연결해 시간의 화살이라고 불러요.

    생명체나 냉장고처럼 질서가 생기는 곳도 있지만, 그만큼 주변에 열을 버려 전체 엔트로피는 더 늘어나요. 우주는 빅뱅 무렵 엔트로피가 아주 낮은 상태에서 출발해 지금도 늘어나고 있고, 먼 미래에는 온도 차이가 모두 사라져 아무 변화도 일어나지 않는 열적 죽음에 이를 수 있다고 봐요 :)

    채택 보상으로 820베리 받았어요.

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