엔트로피
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1. 과학 용어[편집]
만일 당신의 이론이 열역학 제2법칙을 위배한다면, 빨리 포기하는 것이 상책이다. 그런 이론은 아무리 고집해봐야 희망이 없다.
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Entropy[math(S=k_\text{B} \ln \Omega)]
물체의 열적 상태를 나타내는 물리량의 하나로 흔히 일반인들에게 무질서도(無秩序度)라고 알려져 있기도 하다.[1] 통계역학으로 엔트로피가 미시상태의 수에 대응된다는 것이 밝혀졌다. 엔트로피에 대해 기술한 것이 열역학 제2법칙이며, 자연현상의 물질의 상태 또는 에너지 변화의 방향을 설명해준다.
'엔트로피'라는 이름은 클라우지우스-클라페이론 식으로 유명한 루돌프 클라우지우스라는 독일의 물리학자가 1865년에 붙인 것인데, '에너지'라는 말의 어원인 그리스어 ἐνέργεια(에네르게이아)에서 전치사 ἐν-(엔-)을 남기고, '일, 움직임'이라는 의미의 어간 ἔργον(에르곤) 부분을 '전환'이라는 의미의 τροπή(트로페)로 바꾸어 조합해 만든 말이다.[2]
2009년 개정 고등학교 과학 교육 과정에서는 주로 화학Ⅱ에서 이를 자세히 다루었지만, 난이도 문제로 2015 개정 교육과정 화학Ⅱ에서는 엔트로피 자체가 삭제됐다.
1.1. 정의[편집]
1. 열의 이동과 더불어 유효하게 이용할 수 있는 에너지의 감소 정도나 무효 에너지의 증가 정도를 나타내는 양.
2. 정보를 내보내는 근원의 불확실도를 나타내는 양.
3. 정보량의 기대치를 이르는 말.
엔트로피는 '무질서'의 척도로 흔히 이해되는데, 무질서는 굉장히 다양한 뜻을 담고 있으며 엔트로피 이해에 모호함을 가져다 줄 수 있기 때문에 21세기에 발행되는 책에서는 그와 같은 표현을 지양한다. 엔트로피의 증가에 대한 해석은 균질화의 과정이나 평형으로의 이동을 사용하여 해석하는 것이 더 정확하다. 기존처럼 무질서도로 엔트로피를 이해해도 완전히 틀린 것은 아닌데, 이는 무질서도와 균질도가 어느 정도 대응되기 때문이다. 인간 본위의 관점을 떨치고 보았을 때, 전 우주에서 부분 부분으로 뭉쳐있는 에너지가 전체에 걸쳐 평평하게 흩어져가는 과정이 엔트로피의 증가 과정이다. 즉, 엔트로피의 증가는 평형 상태로의 이동이며 에너지적으로 볼 때는 안정화되는 방향이다.
조금 더 파고들면 꼭 균등한 상태, 무질서한 상태라기 보다는 가장 가능성이 높은 상태가 엔트로피의 본질이다. 예를 들어, 우유와 커피를 같은 컵에 두고 기다리면 컵 안에 있는 모든 입자가 취할 수 있는 상태 중 '균등한 커피 우유'라 부를 수 있는 상태의 수가 압도적으로 많다. 반면 우유 분자들이 컵 한 구석에 뭉쳐있는 경우는 비교도 할 수 없을 정도로 극소수의 상태만을 가리킨다. 따라서 전자를 엔트로피가 높은 상태, 후자를 엔트로피가 낮은 상태라 칭한다. 이론적으로는 닫힌 계에서도 엔트로피가 저절로 감소할 수는 있으나, 워낙 가능성이 낮기 때문에 관찰되지 않는다[3]. 일상생활에서는 균등하고 무질서한 상태가 보통 가능성이 제일 높은 상태이기 때문에 엔트로피를 설명할 때 자주 쓰일 뿐이다[4].
또 다른 예시로 트럼프 카드를 들 수 있다. 우리가 트럼프 카드를 처음 샀을 때는 52장의 카드가 순서대로 질서있게 정돈돼 있지만, 이 카드 덱을 들고 있는 손의 힘을 풀면 카드는 바닥으로 떨어지며 흩뿌려진다. 이렇게 되면 정돈이 되지 않은 무질서한 (가장 가능성이 높은, 특별히 의미가 없는) 상태가 되어 버린다. 하지만 이 카드 덱을 다시 질서 있는 상태로 만들기 위해서는 힘을 들여서 순서대로 정렬해야 하므로[5] 결국 카드 덱 자체의 엔트로피는 감소했지만 오히려 우리의 엔트로피는 증가하게 된다. 즉 열린계에서는 외부로부터의 에너지 투입을 통해서 엔트로피를 감소시킬 수 있지만, (생물의 경우에는 무조건 엔트로피가 감소한다고 보기는 어렵다) 이 경우에도 시스템의 경계를 확장해서 고립계로 보면 엔트로피는 계속 증가한다는 것이다. 열린계에서도 전체적으로 보면 엔트로피는 계속 증가하고 있고, 우리가 사는 우주도 마찬가지로 고립계라서 엔트로피가 절대적으로 증가하고 있다.
이런 성질 때문에 엔트로피는 계의 유용하게 쓸 수 있는 에너지에 연관이 있다. 이러한 개념을 확장하여 Exergy나 자유 에너지라는 개념도 있는데, 이는 이론상 뽑아 쓸 수 있는 에너지의 최대치를 나타낸다. Exergy나 자유 에너지는 엔트로피와 반대로 감소하는 방향으로 움직이는데, Exergy의 감소량은 (엔트로피의 증가량)×(평형상태의 절대온도)로 나타나며, 절대영도를 기준으로 측정되는 엔트로피와 달리 평형상태의 온도를 기준으로 나타나므로 평형상태로부터 멀리 떨어져 있을수록 Exergy가 증가한다. 즉, 상온에 놓인 뜨거운 커피나 얼음의 경우 식어버린 커피와 달리 상대적으로 평형상태(상온)와 차이가 많이 나므로 Exergy가 높다. 이를 수식적으로 표현한 것은 깁스 자유 에너지와 헬름홀츠 자유 에너지가 있다. 반응계(반응에 참여하는 물질)의 엔트로피 변화량과 외부(반응에 참여하는 물질 이외의 물질)의 엔트로피 변화량을 더하면 우주의 엔트로피 변화량이 되니 이것이 음이 되어야 자발적 변화일 것이라는 생각에서 나온 것이다. 헬름홀츠 자유 에너지의 경우 [math(\Delta A = \Delta E - T \Delta S)]가 된다. 깁스 자유 에너지의 경우 계 내의 엔트로피 변화량을 엔탈피로 설명했을 때 나오는 수식으로 [math(\Delta G = \Delta H - T \Delta S)]라는 수식으로 나타난다. 자유에너지가 자발성의 척도가 될 수 있는 것은 특정 조건 하에서다.(깁스 자유 에너지는 정압, 헬름홀츠 자유 에너지는 정적) 에너지량은 고전적으로는 절대값이 아닌 미분값이 의미가 있는데, 온도가 같다면 엔트로피의 증가량이 클수록 자유에너지의 감소량이 크게 된다. 엔트로피의 생성량이 0인 경우는 상태 변화 시 유용하게 쓸 수 있는 에너지, 즉 자유 에너지가 보존되는 것이다.
엔트로피는 열역학 제2법칙과 함께 정의되었는데, 열역학 제2법칙이란 항상 전체 계의 엔트로피가 증가하는 방향으로 변화가 일어난다는 법칙이다. 정확히는 엔트로피의 증가량은 항상 0보다 크거나 같다. 즉, 우주 전체의 엔트로피는 일정하게 유지되거나 증가하며 감소하는 변화 현상은 일어날 수 없다. 이것은 하나의 법칙으로서 이 법칙을 어긴다는 것은 그것(이론이든 실험이든)이 아예 잘못되었음을 뜻한다. 더 정확히 하자면, 하나의 고립계 내에서의 전체 엔트로피가 유지되거나 증가한다는 말이다. 기존의 설명과 얼핏 같은 이야기로 보이지만, 우주가 고립계가 아니라면 이야기가 달라진다. 다시 말해 우주가 고립계가 아니라면, 우주의 엔트로피는 감소할 수 있다는 이야기다. 영구기관의 오류를 증명할 때도 열역학 제2법칙이 쓰인다.
엔트로피를 정의할 때 두 가지로 정의 한다. 열역학적인 정의는 루돌프 클라우지우스에 의한 것으로 [math(\text{d}S=\dfrac{\delta{Q}_{\text{rev}}}{T})]이고, 통계역학적인 정의는 루트비히 볼츠만에 의해 이루어졌으며 [math(S=k_{\text{B}} \ln \Omega)]이며 kB는 볼츠만 상수, [math(\Omega)]는 이 계가 가질 수 있는 상태의 수를 의미한다. 즉, 엔트로피는 확률론과 통계학에서 말하는 경우의 수 개념이다. 무질서도라고 말하는 것도 무질서할수록 경우의 수가 많아지기 때문이다. (같은 수의 사람들을 한 줄로 세울 때와 넓은 공간에 자유롭게 서게 했을 때 어느 쪽이 경우의 수가 많고 어느 쪽이 무질서해보일지 생각해보자) 뒤의 [math({d}S_{\text{irr}})]는 고전 열역학 한정 비가역적 반응일 때의 엔트로피 변화를 의미한다. 통계역학으로 발전하면 [math(\text{d}S=\dfrac{\delta{Q}}{T})] 식은 엔트로피가 아닌 '온도'의 정의가 된다! 가역과정에 대한 엔트로피 변화의 정의로 비가역과정에 대한 엔트로피를 이해하기란 쉽지 않다. 기계열역학만을 배우는 경우엔 비가역과정 엔트로피에 대해 언급되지 않는 경우가 잦은데 이는 후술할 통계역학적 정의를 설명하기엔 애매하기 때문인 듯하다. 엔트로피에 대한 이해라는 나름 명쾌한 포스트가 있으니 엔트로피에 대해 막힐 때 참고하자. kB = 1.380649×10-23 J K-1 이다.
1번 입자는 위치 어디에 속도 얼마, 2번 입자는 위치 어디에 속도 얼마얼마, 이런 식으로 가능한 모든 조합을 다 쓰면 된다. 여기서 양자역학이 힘을 발휘하는데, 불확정성 원리에 따라 위치와 속도(운동량)가 연속된 실수값을 모두 갖는 게 아니라 위상공간에서 플랑크 상수값 크기의 기본 부피 단위를 갖기 때문에 상태를 한 개 두 개 셀 수 있다. 다만 이 공식 자체는 고전역학 때 나왔다. 단위는 J K-1이다. 엔트로피 값은 절대영도의 순수 결정 상태에서 0이며, 정적비열과 온도 변화를 알면 적분을 통해 엔트로피 값의 변화를 알 수 있기 때문에, 대학교 열역학 교재를 보면 부록으로 각 물질의 온도에 대한 엔트로피 값이 절대영도부터 수천 K까지 적혀있다. 즉 순수 결정이 아니라면 엔트로피는 0보다 크다. 엔트로피가 0이라는 것은 그 상황에서 그 상태 외에 물질의 다른 상태가 있을 수 없다는 것인데, 순수 결정 상태가 아닌 경우에는 다른 상태가 존재할 수 있다. 통계역학으로 정의된 현대의 엔트로피는 꼭 물질에만 있는 것이 아니고, 수학적으로 추상화된 계에서도 정의 가능하다. 예를 들어, ★★☆★과 같은 혼합물의 경우 이 외에도 ★☆★★, ☆★★★, ★★★☆로 총 4가지 경우의 배열이 존재할 수 있고, 따라서 엔트로피는 [math(S=k_{\text{B}} \ln 4)]이다. 하지만 한 가지 물질로 이루어진 ★★★★의 경우 이 외에 다른 상태가 나올 수 없으므로 엔트로피는 [math(S=k_{\text{B}} \ln 1 =0)]이다. 만약 이것이 현실의 입자라면 당연히 절대영도가 아닌 이상 운동에너지가 있으므로 엔트로피가 0이 나오지는 않겠지만.
1.2. 변화[편집]
엔트로피는 물질과 에너지의 상태 변화가 있을 때 항상 일정하거나 증가한다. 엔트로피가 일정한 경우는 물질의 상태 변화가 완전 가역적으로 일어날 경우이다. 그러나 자연 상태에서는 일반적으로 완전 가역적으로 상태 변화가 일어나기 힘들기 때문에 엔트로피가 일정한 변화를 이상적인 상태의 기준으로 삼고 비이상적 상황(실제 상황)을 계산한다. 앞서 언급했듯이 엔트로피는 유용한 에너지가 줄어드는 정도이기 때문에 에너지 전환 과정에서 효율이 100%가 될 수 없는 이유이기도하다. 즉, 엔트로피가 일정한 이상적인 상황을 등엔트로피 공정이라하며 그 때가 이론적으로 최대의 에너지 효율을 가져올 수 있는 공정인 것이다.[6]
한편 계의 설정에 따라 계의 엔트로피가 감소할 수도 있다. 그러나 이때도 전체 계로 보면 전체의 엔트로피는 항상 같거나 증가한다. 닫힌계 내의 엔트로피 감소를 쉽게 이해할 수 있는 예로 냉장고가 있다. 냉장고를 한 계로 잡았을 때 냉장고 안에서는 온도가 떨어져 엔트로피 값이 감소한다. 부피가 일정할 경우[7] 계의 온도가 감소하면 엔트로피도 감소하기 때문이다. 그러나 집 전체를 보면 엔트로피는 증가한다. 냉장고는 전기를 소모해서 내부의 열을 밖으로 빼내는 것에 불과하기에, 내부에서 이동한 열 + 냉장고가 가동하면서 방출한 열로 인해 방 전체의 온도는 증가한다. 에어컨도 마찬가지로 에어컨을 가동해 방 안을 냉방하면 방 안의 엔트로피는 감소하지만 뜨거운 열기가 실외기를 통해 바깥으로 나가기 때문에 당연히 방 외부와 전체 엔트로피는 증가한다. 사실 '계'라는 것은 결국 설정하기 나름이기 때문에 고립계가 아닌 '계' 안에서의 엔트로피 감소는 물리학적으로 아무 의미가 없는 현상이다.
이해가 좀 힘든 사람들을 위한 경희대 김상욱 교수[8]의 오디오 강의 Part1 Part2
생물은 생체 반응을 통해 엔트로피를 국소적으로 감소시킬 수 있다. 예를 들어 식물은 이산화 탄소와 물을 조합하여 고분자 탄소화합물을 생성하는 반응의 경우 분자의 개수가 줄어들고 저분자화합물을 고분자화합물로 만든다. 또한 여러 생물체들은 체내에서 아미노산들을 합성하여 고분자화합물인 단백질을 합성하기도 한다. 하지만 이 반응들은 반응을 일으키기 위해 많은 에너지를 필요로 한다. 예를 들어 식물이 이산화 탄소와 물을 탄수화물로 만드는 데에 필요한 빛 에너지의 양은 탄수화물을 만들면서 저장한 에너지의 양보다 훨씬 많다. 때문에 이 과정에서 쓰고 남은 빛 에너지는 열 에너지의 형태로 다시 방출되게 된다. 즉, 계의 에너지 변환 효율이 100% 이상이 아닌 한 계(system)의 엔트로피가 줄어들어도 그때마다 주변 환경(environment)의 엔트로피가 그보다 많이 증가하여 결국 전체 우주의 엔트로피는 무조건 증가하게 되는 것이다.
블랙홀 정보 역설에서 정보가 삭제되는게 가능하다면 엔트로피가 감소할 수 있다는 주장이 있다. 블랙홀에 엔트로피가 높은 물질이 들어간 뒤, 호킹 복사를 통해 그 물질의 정보가 삭제된다면 그 물질이 가질 수 있는 상태 자체가 삭제되기에 엔트로피도 감소하게 되며, 그 엔트로피가 다른 곳으로 이동한 것이 아니기에 전체 우주의 엔트로피가 감소하게 된다. 다만 정보의 소실 역시 엔트로피의 증가를 유발하는데[9]
1.3. 대중매체[편집]
각종 창작물에서 엔트로피 개념을 자주 다루기도 하는데, 엔트로피가 현재 물리 법칙에 따르면 가장 확실하고 불가항력적인 우주의 종말이기 때문이다. 대부분의 경우 작중의 특별한 설정으로[10] 해결책을 찾는 경우가 많다. 바로 첫 번째의 사례처럼 드물게 인간 기술력으로 해결하기도 한다.
- 마법소녀 마도카☆마기카의 주요 키워드. 작중 설정에 따르면 큐베는 희망과 절망의 상전이 과정에서 발생하는 에너지로 엔트로피 상승에 의한 빅 프리즈를 막고 있다. 하지만 반역의 이야기에서 보인 개념(신)을 지배하려고 드는 오만방자함을 본다면 그것을 100% 믿어줘야할 이유가 없다.
- 저, 능력은 평균치로 해달라고 말했잖아요!에서도 주요 키워드 중 하나이다. 엔트로피는 +쪽으로 흘러가지만, 생명체는 그걸 -쪽으로 끌고 간다는 등, 하지만 닫힌 계에서는 결국 총량이 +방향으로 흘러간다는 등 상당히 자주 언급된다. 그 외에도 단행본 5권에서는 맥스웰의 악마를 정말로 실행하려고 하면서도 '이러면 엔트로피가 -를 향한다. 하지만 실제로는 정보 처리 등으로 +를 향한다'는 식으로 언급되기도 했다. 아무리 그래도 무리였는지, 맥스웰의 악마로 향신료를 만들지는 못 하고, 다른 방법으로 캡사이신을 만들어냈다. 겨우 100% 농축 캡사이신 하나 만들자고 맥스웰의 악마를 생각한 셈.
- 천원돌파 그렌라간에서 언급되는 우주 멸망인 '스파이럴 네메시스'도 에너지의 포화로 인한 우주 멸망이라는 점에서 유사하다고 할 수 있다.
- 학교대사전에 따르면 시간이 지날수록 학생들의 태도가 흐트러지는 것도 엔트로피로 인한 자연적인 현상이라고 한다.
- 히라사와 스스무의 '꿈 꾸는 기계'의 가사에서 등장한다.
- 임페리엑스는 엔트로피의 구현체다.
- 닥터후의 뉴 시즌 3 11화 Utopia에서 닥터가 우주의 종말에 이른 곳으로 가는 에피소드가 나온다.
- 더 위쳐 3: 와일드 헌트의 모든 세계는 백색 서리라는 현상으로 인해 멸망하고 있다. 작중 중요 인물인 시리만이 이 현상을 막는 유일한 희망이라 한다. 또 시리를 돕는 엘프 현자 아발라크도 엔트로피라는 단어를 언급하기도 한다.
- 리그 오브 레전드의 아이템 이름이기도 하다. 현재는 삭제되었다.
2. 정보이론 용어[편집]
한 메시지에 들어갈 수 있는 정보량[11]의 비트 수. 정보 이론의 창시자인 수학자 클로드 섀넌이 1948년 창안한 개념이다. 컴퓨터과학, 암호학, 데이터 압축 등에서 사용되는 개념.
예를 들어 a부터 z까지의 알파벳 100글자가 적혀 있는 텍스트 파일이 있다고 하자. 이 파일은 100바이트 = 800비트의 크기를 가질 것이다. 그러나 이 파일은 26가지 글자만을 담을 수 있는 제약이 있으므로, 실제로 가질 수 있는 상태는 최대 [math(26^{100})]가지이다. 따라서 이 파일의 엔트로피는 [math(\log_2 26^{100} = )] 약 470 비트가 된다. 즉, 영어 알파벳 1글자의 엔트로피는 글자당 약 4.7비트이다. 대소문자 구별까지 고려할 경우 글자당 약 5.7비트가 된다.
만약 이 파일이 문법에 맞는 영어 문장만을 담고 있다면, 파일의 엔트로피는 더 줄어들게 된다. 랜덤하게 적혀 있는 영어 글자는 말이 되는 문장보다는 말이 안 되는 문장이 훨씬 많기 때문이다. 영어 문장의 엔트로피는 한글자당 1.1 비트 정도로 알려져 있다. 엔트로피 계산은 통계적인 방법에 따라 차이가 난다. 연구 방법에 따라 0.6 비트에서 1.5 비트까지 다양하다.
엔트로피는 이론상 어떤 정보를 나타낼 수 있는 최소한의 비트 수를 의미하기 때문에, 무손실 압축 포맷의 용량은 그 정보의 엔트로피 값보다 작아질 수 없다. 손실 압축 포맷의 경우는 정보가 일부 유실되므로, 엔트로피보다 작은 크기로 줄어들 수 있다.
한글의 경우 한국어에서의 각 자모가 처음으로 등장할 확률 및 마르코프 방법을 이용하면 더 많이 최적화가 가능하다.
대체로 엔트로피하면 1번 문단의 정의를 떠올리고 2번 문단은 전공자가 아니면 잘 모르는 경우가 많은데, 2018학년도 대학수학능력시험 국어 영역에서 친히 등장해주셨다.
일각의 물리학자들은 모든 것의 이론의 후보로 꼽기도 한다. 만일 모든 것을 설명할 수 있는 이론 P가 있다고 하자. 이 P가 성립하는 근거는 무엇인가? 우리가 물리법칙에 대해 어떤 이론을 만들던 간에 더 근본적인 이론은 항상 존재해야만 한다.[12] 따라서 모든 것을 설명하는 만물 이론이 정말로 있다면, 그 이론은 아마도 아무런 근거 없이 성립해야 한다. 즉, 모든 자연형상은 본질적으로 엔트로피가 증가하는 확률론적 이유로 일어나는 것일 뿐 그 이상의 근본적인 이유는 없다는 것이다.
결과적으로, 여타 물리법칙들은 정보 엔트로피가 증가하는 방향으로 일어나며, 열역학 제2법칙이야 말로 이 우주의 근본 법칙이다. 과정에서 마치 다른 물리법칙들이 존재하는 것 처럼 보일 뿐이라는 것이 이들의 주장이다. 아직 검증을 거치고 있지만, 중력을 시공간 정보 엔트로피의 증가로 설명하는 엔트로피 중력 이론이 제안된 상태이다.
2.1. 열역학적 엔트로피와의 관계[편집]
클로드 섀넌이 정보통신 이론을 창안할 당시, 정보량의 크기를 나타낼 수 있는 공식을 찾고 있었다. 그러던 중 확률 이론을 도입하여 공식을 만들어내는데, 그렇게 공식을 만들고 보니 1번 문단에서 설명한 열역학적 엔트로피와 동일한 모양이었다.
- 열역학적 엔트로피(깁스 엔트로피): [math( S= - k_B \sum p_i \ln p_i )]
- 정보 엔트로피(섀넌 엔트로피): [math( \displaystyle H(X) = - \sum_{i=1}^{n} p(x_i) \log_b p(x_i) )]
이러한 유사성에 착안한 섀넌은 자신의 공식에 엔트로피라는 이름을 붙이게 된다. 그런데 이 유사성이 공식에만 그치지 않는다는 것이 나중에 발견되었다. 정보 엔트로피는 어떤 확률변수가 나타낼 수 있는 상태의 총합으로 정의할 수 있고, 열역학적 엔트로피는 분자들의 배열이 나타낼 수 있는 상태의 총합에 로그함수를 취한 것으로 정의할 수 있다. 즉, 열역학적 엔트로피는 정보 엔트로피의 한 형태이다.1 J K-1=13.06175ZB(=11.06373ZiB)에 해당하지만 그렇게 자주 쓰는 표현은 아니다.[13]
맥스웰의 악마 역설은 정보 엔트로피의 개념이 알려지면서 풀렸다. 맥스웰의 악마가 분자를 분류하려면 그 분자의 정보를 알아야 한다. 따라서 도깨비가 물리법칙을 따르는 존재라면 분자에 대한 정보를 저장할 물리적인 시스템을 포함해야 한다. 그리고 이 시스템은 최소 자신이 저장하는 정보만큼의 엔트로피를 가지게 된다(정보 저장을 축전기에 저장된 전하량으로 하든 전자의 스핀으로 하든 상관 없다). 따라서 분자의 분류를 위해 수집하는 정보의 엔트로피가 총엔트로피에 포함되어 결과적으로 시스템 전체의 엔트로피는 증가한다.
3. 사회학 도서[편집]
사회학자이자 경제학자인 제러미 리프킨이 저술한 사회학 책으로 널리 알려졌으며, 일반인에게는 비교적 생소할 수도 있는 엔트로피라는 단어가 널리 알려지는 데에 공헌하기도 했다.
이 책의 제목을 '엔트로피'라고 지으면서 리프킨 자신의 사회학적 주장이 마치 자연과학적 검증 과정을 거친 것 마냥 엔트로피 개념을 이용했다는 비판이 있다. 혹시라도 이 책을 자연과학 서적이라 여기고 엔트로피 개념을 이해하지는 말자. 그저 한 사회학자가 자연과학의 개념을 유비로써 끌어들인 것뿐이다.
리프킨이 이 책에서 볼츠만의 H-가설[14]을 잘못 이해하고 비판함으로써 엔트로피의 통계역학적 이해에는 매우 좋지 않은 책이 되어버렸지만, 그 외의 부분에서의 엔트로피에 대한 과학적 서술은 대체로 올바르게 되어있다. 이 책에 과학적으로 잘못된 서술이 있다는 오해는 언제부터인가 이상하게 매우 널리 퍼져있다. 특히 지구가 고립계라고 서술되어 있다는 오해가 대표적인데, 이 부분에 대해서는 고립계가 아닌 닫힌계[15]이므로 열역학 제2법칙을 무조건 적용할 수 있는 시스템이 아니라는 것을 확실히 하고 있다.
이러한 비판점 이외에 책의 내용을 이루는 에너지 자원의 고갈, 산업 가속화에 따른 에너지 소비량의 증가에 대한 부분은 충분히 고려해 볼 만한 주장이다. 지구가 고립계가 아니라는 것은 사실이지만 우리가 태양으로부터 얻는 에너지는 한정되어 있으며 인류의 에너지 소비도 날로 증가하고 있기 때문이다. 또한 이 책이 주장하는 바는 꿈도 희망도 없는 미래보다 긍정적 전환점이 필요하다는 것에 가깝다.
4. 마블 코믹스의 우주적 존재[편집]
자세한 내용은 엔트로피(마블 코믹스) 문서를 참고하십시오. 5. DAY6 정규 3집 <The Book of Us : Entropy>[편집]
자세한 내용은 The Book of Us : Entropy 문서를 참고하십시오. 
이 문서의 내용 중 전체 또는 일부는 2023-12-09 08:04:39에 나무위키 엔트로피 문서에서 가져왔습니다.[1] 사실 한국어로 번역이 어려운 단어 중 하나다. 그래서 과거에는 무질서도라는 번역도 쓰기는 했지만 현재는 대부분 아예 번역을 포기하고 엔트로피라는 말을 그냥 사용한다.[2] 엔탈피도 비슷한 조어 방식으로 만들어진 말이다.[3] 커피 우유 한컵이 저절로, 우연히 커피와 우유로 분리되려면 우주가 망할 때까지 기다려도 택도 없을 것이다[4] 빅뱅 직후에는 물질과 에너지가 상당히 균등하고 무질서한 상태였는데도 엔트로피가 매우 낮았는데, 이는 중력 때문이다. 만유인력이라는 것이 있는데 온 우주의 물질이 균등하게 분포한다는 것은 상상을 아득히 초월할 정도로 가능성이 없는 시나리오다. 가만 생각해보면 대체 왜 우주는 이렇게 가능성이 한없이 낮은 상태로 탄생했는지 의문을 품어볼 수도 있다[5] 즉, 외부에서 에너지를 투입해야 하므로.[6] 단, 등엔트로피 공정이라해도 순환 공정의 열기관에서 열효율 100%를 달성할 수 없다. 등엔트로피 공정이 이론적인 최댓값(카르노 효율)이며 실제로는 그보다도 훨씬 더 적은 효율로 에너지 전환을 할 수 있다.[7] 압력이 일정하다면 부피가 줄어들어 엔트로피가 더 크게 감소한다.[8] 알쓸신잡3에 출연했던 물리학 박사이다.[9] 엔트로피 자체가 정보가 숨겨진 것과 같기 때문에 발생하는 것이다. 정보의 소실은 존재하던 정보가 숨겨지는 것을 의미하며, 이것 자체가 엔트로피의 증가. 즉 열에너지를 발생시킨다. 소실되는 정보량과 해당 환경의 절대온도에 비례하는 열에너지가 발생하는데, 블랙홀의 사건의 지평선에서 '1 플랑크 길이만큼 떨어진' 외측은 늘려진 지평선(Stretched Horizon)이라는 초고온의 영역이라 추정되기에(호킹 복사에서 발생하는 열량 자체는 블랙홀의 질량에 의해 결정되는데, 이런 열량은 블랙홀의 중력장을 벗어나면서 상대론적 도플러 효과. 정확히는 중력 적색 편이에 의해 에너지를 잃고 저온으로 낮아진 상태라고 예측된다. 그렇기 때문에 블랙홀의 사건의 지평선 바로 위 지역에서는 중력 적색 편이를 고려하면 역으로 초고온의 영역이라 예측되는 것.), 정보가 소실될 것이라 예측되는 이 지점에서 발생하는 열량은 실제로는 막대할 것으로 추정된다.[10] 주로 초자연적인 수단으로.[스포일러] 에덴이 멸망하게 된, 즈가조차도 막을 수 없었던 섭리 역시 엔트로피였다. 즈가나 관측자도 감소시킬 수 없는 데이터들이 계속해서 기록되며, 언젠가는 즈가 또는 관측가가 관측할 수 있는 데이터의 양을 넘어서며 데이터들의 충돌로 인한 시스템 셧다운, 곧 피할 수 없는 종말이 바로 섭리인 것. 그리고 작중 컷(썸네일)마다 아래에 적혀 있는 숫자(회차)는 곧 그 시점의 엔트로피의 총합을 나타낸 숫자였다.[11] 정보를 물리량으로 본 것.[12] 예를들어 중력의 경우, 뉴턴의 만유인력 법칙이던 아인슈타인의 상대성 이론이던 각각 왜 물체가 다른 물체를 끌어당기는지, 왜 질량이 주변의 시공간을 왜곡시키는지는 설명하지 못한다. 이는 물리학의 한계라기 보다는 인간 논리의 한계이다. 왜라는 질문을 끊임없이 반복하면 언젠가는 한계에 부딫힌다.[13] 양자역학에서 J(줄)보다 많이 쓰는 eV(전자볼트)단위로는 1 eV K-1가 약 2092.7 바이트에 해당한다. 1kg=8.98755×1016J라고 잘 쓰지 않는 것과 같은 맥락이다.[14] 볼츠만이 엔트로피가 최대인 상태에서 엔트로피가 줄어들 확률에 대응되는 H라는 값을 정의하고, 이 값이 매우 작음을 계산함으로써 열역학 제2법칙이 통계적인 법칙임을 보였다. H값의 역수가 바로 엔트로피의 통계역학적 정의가 되므로 고전 열역학에서 통계역학으로 넘어가는 위치에 있는 매우 중요한 이론이다.[15] 물질의 출입은 불가능하나, 에너지의 출입은 자유로운 시스템. 엄밀히 따지면 지구에 물질 출입이 있으므로 열린계이지만, 지구의 크기 대비 무시할 만한 수준이므로 지구는 통상적으로 닫힌계로 본다.