깨달음의 대화
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[레벨:30]id: 김동렬김동렬
read 2867 vote 0 2018.09.03 (10:07:37)

      
    엔트로피는 언제나 증가한다.


    우리는 자연을 관찰해서 무언가를 알아내려고 하는데 이런 식의 귀납적 접근방법은 언제나 오류를 일으킨다. 자연을 관찰할 이유는 없다. 엔트로피는 증가한다고 되어 있는데 실제로 자연을 관찰해보면 엔트로피의 증가와 감소가 동시에 관찰된다. 그러므로 오판하는 것이다. 관찰하지 말고 정의해야 한다. 엔트로피 개념을 명확히 정의하는게 중요하다.


    구조론의 방법은 이것저것 엮어서 통짜덩어리 하나로 보는 것이다. 1은 아는데 2는 모르겠다는 사람은 사실 1을 모르는 것이다. 남자는 아는데 여자를 모르겠다는 사람은 남자를 모른다. 로미오는 읽었는데 줄리엣은 안읽었다는 사람은 로미오를 안읽은 것이다. 둘은 엮여 있으며 그 엮임을 판단하는게 중요하다. 파편화된 부스러기의 관찰은 의미가 없다.


    구조론으로 보면 엔트로피는 간단히 계의 밸런스다. 닫힌계 안에서 외력의 작용이 없을 때 밸런스는 자체적으로 회복된다는게 엔트로피 증가다. 대표적인 현상이 열적 평형이다. 열은 닫힌계 안에서 외력의 작용이 없이 자체적으로 대류와 전도와 복사에 의해 평형을 회복한다. 엔트로피는 증가한다. 그러나 자연을 관찰하면 반대현상을 목도할 수 있다. 


    계를 정의하지 않았기 때문에 일어나는 오류다. 계를 정의한다는 것은 확률로 접근한다는 말이다. 엔트로피의 증가가 있으면 반드시 감소가 있다. 엔트로피의 증가는 동시에 엔트로피 감소다. 이층에서 벽돌 한 장이 아래로 떨어졌다. 이층에서는 엔트로피 감소가 일어나고 일층에서는 엔트로피 증가가 일어난다. 플러스 마이너스 제로가 되는가? 아니다. 


    그래도 엔트로피 증가다. 왜? 2층에서 벽돌은 안정적인 밸런스 상태에 있었으며 1층에서 불안정한 언밸런스가 되었기 때문이다. 물론 그렇지 않을수도 있다. 2층에서 언밸런스가 1층의 밸런스로 될 수 있다. 운이 좋은 벽돌이라면 마침 1층에서 절묘하게 아귀가 딱 맞아버릴 수 있다. 그래도 엔트로피 증가다. 왜? 아귀가 맞을 확률을 소모했기 때문이다.


    계 안에서는 확률로 봐야 한다. 그렇다면 엔트로피의 본질은 밸런스다. 닫힌계 안에서 밸런스는 언제나 회복된다는 것이 엔트로피다. 밸런스를 깨트리려면 동력이 필요하기 때문이다. 밸런스를 깨는 비용이 2면 회복비용은 1이다. 왜? 바로 그게 밸런스Balance다. 배Ba라는 말은 2배를 의미한다. 런스lance는 천칭의 접시다. 접시 두개가 축 1을 잡았다.

 

   천칭저울은 접시 둘이 축 하나를 붙잡고 있으므로 밸런스를 깨는 방향은 확산<-->방향이고 밸런스를 이루는 방향은 수렴-><-방향이며 외력에 대해 확산은 2고 수렴은 1이므로 1이 2보다 비용을 1만큼 절약한다. 마트에서 하는 원 플러스 원 행사와 같다. 한 개 비용으로 두 개를 살 수 있으니 이익이다. 밸런스라는게 원래 오로지 회복만 가능한 것이다.


    우주는 오직 밸런스에 의해 작동하며 밸런스는 효율적 배치를 의미하고 닫힌계를 걸어닫았으므로 외부에서 새로 들어오는 에너지는 없으며 자체적으로 운동한다면 우연히 밸런스를 이루게 되고 이 밸런스를 깨는 비용은 밸런스를 성립하는 비용보다 높으니 확률적으로는 언제나 밸런스를 이룰 뿐 깨뜨리지는 못한다. 자연은 언제나 평형을 추구한다.


    우리 주변을 둘러봐도 자연은 언제나 평형상태로 되어 있다. 왜 그럴까? 평형비용이 불평형 비용보다 싸기 때문이다. 상자에 사과를 담는다고 하자. 숫자는 짝수가 좋을까 홀수가 좋을까? 짝수가 좋다. 왜 인간은 사각형 집을 지을까? 사각형은 짝수이기 때문이다. 왜 물질은 양자역학에 지배될까? 양자는 짝수이기 때문이다. 짝수는 효율적인 배치가 된다.


    왜 벌은 5각형이 아닌 육각형 벌집을 지을까? 6이 짝수이기 때문이다. 짝을 짓는다는 것은 가운데 접촉면을 공유한다는 말이다. 공유하면 효율이다. 효율비용이 1이면 그것을 깨는 비효율 비용은 2이므로 닫힌계 안에서 자체적으로 비용을 조달해야 한다면 세상은 언제나 짝수가 된다. 이런 것은 실험과 관찰이 필요없다. 개념의 명확한 이해가 중요한 거다.


    엔트로피=밸런스임을 알아야 한다. 엔트로피 증대는 밸런스 증대이며 밸런스 증대는 짝수의 증대이다. 세상은 홀수에서 짝수로 간다. 싸우면 짝수가 이긴다. 짝수는 둘이고 홀수는 하나이므로 짝수가 이기는 것이다. 그러므로 짝수가 된다. 에너지는 자유운동을 한다. 이쪽저쪽으로 움직이되 효율적 방향으로도 움직이고 비효율적인 방향으로도 움직인다. 


    그런데 확률 안에서 효율적인 방향이 비효율적인 방향을 이기므로 점차 안정되는 것이다. 왜? 효율적이니까. 물론 인위적으로 특수한 게임을 설계하면 비효율이 이길 수도 있다. 그러나 자연은 자연이다. 저절로 일어나는 것이 자연이다. 비효율은 에너지 소모가 많다. 에너지를 적게 소비하는 쪽이 확률적으로 에너지를 많이 소비하는 쪽을 이기게 된다.


    일시적으로 혹은 국소적으로 엔트로피 감소가 일어난다는 말은 의미가 없다. 닫힌계는 확률로만 판단하기 때문이다. 부분적으로 엔트로피 감소가 있어도 전체적으로 엔트로피 증가가 크면 엔트로피 증가로 보는게 닫힌계의 의미다. 그래서 닫아거는 것이다. 확률로 접근하려고. 로또당첨은 엔트로피 감소지만 로또제작비용과 판매비용, 세금이 따라붙는다.


    이것저것 제하면 엔트로피 증가다. 닫힌계는 모든 부분을 포괄하여 판단할 목적으로 설정된다. 엔트로피는 간단히 밸런스 원리에 의해 외력의 작용이 없는 닫힌계 에서 에너지의 자유운동은 구성소들을 보다 효율적인 방향으로 정렬시킨다는 것이다. 효율은 비효율보다 에너지가 크기 때문이다. 비효율적 배치는 자유운동에 의해 안정된 상태로 변한다.


    안정된 상태에서 불안정한 상태로 변하지는 않는다. 왜? 바로 그것을 안정이라고 하는 것이다. 불안정한 상태로 변하면 그게 안정이냐고? 쇠가 녹쓰는 것은 불안정이고 금이 녹쓸지 않는 것은 안정이다. 안정된 것이 불안정으로 변하면? 금이 녹쓸면 그게 금이냐고? 세상이 불안정에서 안정으로 가는 것은 너무나 당연하다. 불안정으로 가면 안정이 아니다.


    안정이라는 단어 속에 답이 있는 것이다. 관찰과 실험은 필요없고 단어를 정의해야 한다. 엔트로피가 증가한다는 소식은 우리에게 좋은 소식이다. 사기꾼들이 사람을 속일 수 없도록 하는 확실한 장치가 생겼기 때문이다. 사기꾼들은 언제나 엔트로피 감소를 말한다. 그럴 리가 없잖아. 필자가 엔트로피를 거듭 말하는 이유는 이게 구조론적이기 때문이다.


    실험은 전혀 필요없다. 관찰은 전혀 필요가 없다. 수학과 같다. 용어의 정의가 필요하다. 개념을 정확히 알면 답은 이미 나와 있다. 그게 수학이다. 엔트로피가 밸런스고 밸런스가 안정이라는 사실을 알면 모든 것은 명확해진다. 구조론은 언제나 밸런스를 추적한다. 엔트로피를 알면 구조론을 이해한 것이다. 이거 모르면 아직 대화할 수준이 안 되는 거다. 


    불안정에서 안정으로 갈 수는 있어도 그 역은 없다는 것이 엔트로피다. 안정은 안 변하는 상태다. 안 변하는 상태에서 변하는 상태로 갈 수는 없다. 왜? 안변한다고 했잖아. 변하면 그게 변하는 상태지 안 변하는 상태이겠는가? 언어 안에 답이 있으니 관찰과 실험은 필요가 없다. 불안정에서 안정으로는 간다. 왜? 불안정이라는 말이 어디로 간다는 말이잖아. 


    산 것이 죽을 수는 있어도 죽은 것이 되살 수는 없다. 왜? 산다는 말 속에 죽을 수 있다는 의미가 들어있고 죽음이라는 말 속에 살아날 수 없다는 의미가 들어있기 때문이다. 삶=변화이고 죽음=변하지 않음인데 삶은 변화이므로 변화하다보면 죽을 수도 있다. 죽음은 변하지 않음이므로 죽어있다 보면 살아나는 일은 없다. 만약 살아난다면 죽은 것이 아니다.


   - 자연에는 변화(가능태)와 불변(현실태)이 있다.

   - 변화는 변화하므로 불변이 될 수 있다. 왜? 변화가 변화하면 불변이니까.

   - 불변은 불변하므로 변화가 될 수 없다. 왜? 불변은 불변하니까.


    이것은 언어과 개념의 영역이지 관찰과 실험의 영역이 아니다. 마이너스는 마이너스를 만나 플러스가 될 수 있지만 플러스는 플러스와 만나도 마이너스가 될 수 없다. 마이너스는 변화고 플러스는 불변이다. 그러므로 엔트로피는 플러스화 된다. 이것은 실험이나 관찰이 아니라 개념의 정의다. 닫힌계를 지정했을 때 자연은 언제나 한 방향으로 움직인다. 


    마이너스와 플러스, 변화와 불변, 삶과 죽음을 원인과 결과라 해도 된다. 원인은 결과로 될 수 있으나 결과는 원인이 될 수 없다. 닫힌계를 닫았기 때문이다. 결과가 원인이 되려면 열린계를 열어 새로 사건을 조직해야 하며 추가적으로 에너지가 투입되어야 한다. 그것은 별개의 다른 사건이다. 결과는 다른 사건의 원인이 될 수 있으나 그 자체로는 끝난다.



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프로필 이미지 [레벨:10]오맹달

2018.09.03 (11:09:50)

엔트로피 =밸런스 = 안정!
배워갑니다
[레벨:3]이제는

2018.09.03 (11:34:16)

동렬님,

혹시 제목이 <엔트로피는 언제나 증가한다>가 되어야 하는 것 아닌가요? 

밸런스를 이룬 평형상태가 엔트로피가 증가한 상황 아닌지요?

꾸벅!

프로필 이미지 [레벨:30]id: 김동렬김동렬

2018.09.03 (11:43:45)

맞습니다. 오타수정이요. 급하게 쓰다보니 오타가 더 있을듯.

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