[독후감] 프리고진의 ‘혼돈으로부터의 질서’를 읽고
- I. 프리고진
과연 자연은 정해진 법칙에 따라서만 움직이는 자동기계 장치이고, 그런 자연법칙을 알아낸 인간은 초자연적 존재일까
열역학을 전공하게 된 프리고진은 ‘비평형 상태’와 ‘비가역 변화’에 관심을 가져 ‘비평형 열역학’이라는 새로운 분야를 개척했다. 그 공로로 1977년 노벨상을 수상했다. 에너지 보존과 엔트로피 증가의 법칙을 바탕으로 하는 열역학은 기본적으로 아무런 변화가 일어나지 않는 ‘평형 상태’를 대상으로 한다. 예를 들어 그릇 속에서 일정한 온도로 유지되고 있는 물이 바로 그런 평형 상태에 해당한다. 주위의 온도가 낮아져서 얼음이 되면 또 다른 평형 상태에 이르게 된다. 평형에 있던 물이 얼어서 새로운 평형 상태의 얼음이 될 때의 에너지 변화를 분석하는 것이 바로 평형 열역학의 목적이다.
물을 얼렸다가 다시 가열해주면 처음과 똑같은 물이 된다. 그런 변화를 ‘가역 변화’라고 하는데, 가역변화는 주위의 조건에 따라서 어느 방향으로나 일어날 수 있다. 물이 얼고, 얼음이 녹는 것이 바로 그런 변화다. 그러나 물에 잉크를 떨어뜨리면 잉크는 물 전체로 퍼져나가서 새로운 평형 상태에 이르게 된다. 이 경우에는 아무리 오래 기다려도 잉크가 처음에 있던 곳으로 모여드는 일은 절대로 일어나지 않는다. 이처럼 한쪽으로만 일어나는 변화를 ‘비가역 변화’라고 하고, 이런 변화의 방향을 예측하기 위해서 도입한 것이 바로 무질서도를 나타내는 ‘엔트로피’라는 개념이다.
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2014.03.27
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