엔트로피, 무위자연, 미세먼지

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엔트로피는 열역학의 법칙 중 하나이다.

열역학의 제일 법칙은 에너지 보존법칙이다. 에너지에는 여러 가지 종류가 있어 한 종류의 에너지가 다른 종류의 에너지로 바뀔 수 있지만 에너지의 총량은 항상 일정하게 유지된다는 것이다. 1905년 아인슈타인이 질량이 에너지로, 에너지가 질량으로 상호 변환될 수 있다는 것을 밝혀냈다. 그 유명한 E = mc2의 공식이다. 그 후 에너지 보존법칙에는 질량까지 포함되었다. 따라서 에너지 보존법칙은 에너지 질량 보존법칙이 되었다.

열역학의 제2법칙은 에너지가 흐르는 방향에 대한 법칙이다. 즉 에너지의 흐름은 엔트로피가 증가하는 방향으로 흐른다는 법칙이다  물체의 상태만으로 결정되는 엔트로피라는 양을 정의하고, '열의 출입이 차단된 고립계에서는 엔트로피가 감소하는 변화가 일어나지 않고, 항상 엔트로피가 증가하는 방향으로 변하며, 결국에는 엔트로피가 극대값을 가지는 평형상태에 도달한다'고 설명한다. 즉, 에너지는 자유로이 형태를 변환시킬 수 있지만 그 때마다 반드시 에너지가 갖고 있었던 능력인 포텐셜(potential)이 사라진다. 일반적으로 에너지를 변환시킬 때마다 엔트로피가 발생한다. 그 결과 엔트로피의 총량은 증가하게 되며 에너지의 가치(potential)는 점점 줄어들게 된다는 것이다.

열역학의 제2 법칙이 바로 엔트로피 중가의 법칙인 것이다. 과학적인 의미의 엔트로피 법칙은 고도의 수학을 포함을 하는 것으로 나같은 일반인에게는 이해하기 어려운 것이지만 제레미 레프킨이란 사람이 <엔트로피>란 책을 써서 그 이해를 쉽게 했다.

20년도 넘은 일이지만 <엔트로피>라는 책을 읽었을 때 감동을 잊을 수 없다. 그 책이야 말로 이 우주의 모든 것을 포괄하고 있는 거장 거시적인 주제를 다룬 책이었던 것이다.

제레미 레프킨은 일종의 경제학자이니까 엔트로피와 경제 현상의 함의에 잘 설명했는데, 결국 (경제활동을 포함한) 인간 활동은 엔트로피를 증가시키게 되고, 경제발전이라는 것도 알고 보면 엔트로피 증가를 가속화하는 일에 불과함을 상기시킨다.

결국 인간이 움직이면 움직일 수록 세상은 점점 복잡해지고 무질서해지고 혼돈스러워진다는 주장이다.

사실 이 같은 주장은 노장류의 철학에서 흔히 나오는 주장으로 소위 노자의 무위자연의 개념과도 거의 동일한 것이라 볼 수 있다.

나는 <엔트로피>란 책을 처음 읽었을 때 엔트로피와 노자철학의 연관에 대해서 생각했었지만, 이 글을 쓰려고 보니 여러 사람이 이미 캐치하고 있었고 도올 김용옥 교수가 텔레비전에서 방영된 <<노자와 21세기 17 엔트로피와 노자>>에서 이미 강설한 바가 있었음을 알게 되었다.

유튜브를 통해 안좋은 화질과 음질로 조금 살펴본 내용에는, 김용옥 교수가 물컵에 만년필 잉크 방울을 떨어뜨려 그 확산되는 모습을 보이면서 비가역성의 개념을 설명하기도 하고,  엔트로피의 특성에 관한 화이트헤드의 철학적 견해를 일부러 영어 원문을 읽어가는 퍼포먼스로 전달한 것이 인상적이었다. <<철학자도 퍼포먼스를 해야 하는 시대인 것이다!!>>

인간이 활동하기는 하되 엔트로피의 증가를 가장 낮출 수 있는 사회는 노자 80장의  소국과민에 잘 설명되었다고 볼 수 있다.

소국과민

小國寡民

나라는 작고 백성이 적어서

사유십백지기이불용

使有什伯之器而不用

온갖 문명의 이기가 있어도 이를 쓰지 못하게 하고

사민중사이불원사

使民重死而不遠徙

백성들이 생명을 소중히 여겨 멀리 옮겨 살지 않도록 하면

수유주여 무소승지

雖有舟輿 無所乘之
배와 수레가 있더라도 타고 갈 곳이 없고

수유갑병 무소진지

雖有甲兵 無所陳之
갑옷과 군대가 있어도 진칠 곳이 없다.

과연 이런 사회라면 엔트로피 증가가 최소화 할 것이다. 하지만 이런 식으로 살더라도 엔트로피는 증가할 것이고, 사실이지 거대한 우주적 규모에서 보면 인간의 활동이 열역학의 제2법칙에서 말하는 열적 사망, 열적 평형 상태를 초래하는 주요 인자가 되지 못할 바가 분명한 것이라서 소국과민에 어떤 열역학적인 의미는 없다고 하겠다.

어쨌거나,  조용히 살면 속히 편하기는 하겠다.

오히려 엔트로피 법칙과 관련 있는 것이 중국에서 날아온다는 미세먼지 같은 것들이다. 미국의 부유층의 저택과 박물관과 도시에 진열된 아름다운 질서들을 만들기 위해서는 지구의 어느 곳의 무질서는 증가해야 한다고 엔트로피 법칙이 주장하는 바, 과연  지구상의 어디에 엔트로피(무질서)가 증가하고 있는 것일까?

아프리카 어디에 버려진다는 전자제품, 핵폐기물을 비롯한 각종 쓰레기들, 폐기물들. 미국인들의 우아한 생활을 지탱하는 매연 가득한 중국의 공장 도시들.

어느 한쪽의 질서를 증가시키기 위해서는 그보다 더한 무질서의 증가는  반드시 필요한 법이다.

하지만 신은 비정하고 공정한 존재이라서 이 같은 불평등을 보고 계시지 않는 것이다. 오늘도 중국발 미세먼지의 형태로, 후쿠시마가 방출한 핵물질의 형태로 열적 평형을 이루기 위한 엔트로피 법칙의 무자비함은 미국으로 유럽으로 확산되어 가고 있다.

엔트로피 법칙은 가장 거시적이고 아무도 피해갈 수 없는 무서운 법칙이다.  

바롬 이름과 미래 (baromnf.com)
김민재