정리안된 상태로 늦은 감사의 글입니다.
질문 및 토론
통계역학
작성자
시지프스
작성일
2020-08-07 16:19
조회
3585
길고 자세한 설명을 올려주셔서 감사드립니다.
며칠간 생각이 많았습니다.
좀 더 정리되면 글을 올려볼까 했습니다만, 정리가 안되네요 ㅠㅠ
엔토로피 - 물체가 가질 수 있는 미시상태의 갯수. 엔토로피가 과연 실체일까? 그저 수식으로 유도된 계산상의 편의에 의한 중간단계가 아닌가? 게다가 여기저기 확장되는 것이 미심쩍다. (엔트로피에 대한 모호한 설명 - 무질서도 - 에 익숙한 것도 저렇게 간명하게 정의하고 계산할 수 있다라는 걸 쉽게 못 받아들이게 하는 건 아닌가 싶습니다 ...) 실체라면 독자적인 측정이 되야 하지 않을까? 엔트로피를 온도와 에너지 식이 아닌, 바로바로 측정할 수 있는가? 직접 측정이 되야 물리적인 실체라고 할 수 있지 않나? 직접 측정이 되는 것은 현재는 도량형 단위들이 아닌가? 기본단위, 확장단위들. 기본단위에 온도는 들어가 있어도 엔트로피는 들어가 있지 않다 !
... 그런데 속도, 운동량 모두 직접 측정할 순 없다. 속도는 시간과 이동거리를 계산 (거리/시간, 그리고 나눗셈은 직관적인, 바로 알 수 있는 계산이 아니다.)을 해야 나온다. 운동량은 속도에다가 질량을 곱하는 계산을 해야 나온다. 바로 측정이 안된다. 그러니까 측정과 계산으로 물리적 대상으로 확장하는 것이 뭐가 문제이지? ... 누구나 바로 아는 듯 보이는 온도, 물리학에서 가장 근본적인 개념인 에너지, 왜 이 둘을 버리고 엔트로피가 더 근본적이라고 장회익 선생님은 보시는 걸까? 온도와 에너지에서 엔트로피라는 개념을 계산으로 끄집어 낼 수 있는데 이것이 의외로 유용하다. 이렇게 보시질 않고서 ? ...
미시상태끼리 정말 가능성은 다 똑같을까? 다르지 않을까? 다 똑같다면 가우스분포 (벨커브) 를 적용할 수 있을텐데, 실제 물리적 대상이 이러긴 힘들지 않나? 서로 가능성이 다른 미시상태라면 엔트로피 계산이 달라질텐데 ...
가능한 미시상태라면, 적더라도 확률이 있다면, 결국 일어나는 사건이라는 것인데, 왜 물리학에서는 아예 발생할 수 없는 듯이 단정적으로 표현할까? 물에다가 잉크를 떨어뜨려도 한 곳에 잉크가 몰려있는 것도 가능한 경우 하나, 골고루 퍼져있는 것도 가능한 경우 (그 경우의 숫자는 물론 엄청나게 큰 수라고는 한다), 이렇다면 미시상태끼리 왔다갔다 한다면, 충분한 시간이 흐르면, 다시 잉크가 한 곳에 몰려여만 한다 ! 그게 안된다면, 안되게 하는 뭔가의 제동장치, 다른 계산식이 필요할텐데, 그저 여기 숫자가 훨씬 크니까 저런 작은 수로는 못 간다, 이렇게만 얘기하니...
엔트로피란 온도와 에너지에 따른 계산식의 결과가 아닌가 싶었습니다. 즉, 온도와 에너지의 함수값이지요. 이때 온도와 에너지는 독립변수 (독자성을 갖고 우리가 변경, 조정할 수 있는) 이지만, 엔트로피는 그 결과값이고, 종속변수이고, 따로 직접 조정할 수는 없지 않나 이런 생각이 들었습니다.
우주에서 물의 존재양식은 압도적으로 얼음이라는 것은 우주, 태양계에 대한 지식 - 물은 혜성, 소행성, 행성 등이 있는데, 거의 얼음의 형태이다 - 에서 나온 얘기인데, 최근에 퀘이사 (멀리있는 우주초기의 거대블랙홀) 주변에서 막대한 양의 수증기가 관측되어서, 앞으론 간단히 얼음이라고 할 순 없게 되었네요. 제가 갖는 의문은 물이 우주에서 수증기일지 얼음일지를 결정하는 것이 온도인지, 엔트로피인지 입니다. 온도라면 엔트로피는 결국 온도의 함수일 뿐이고, 엔트로피라면 온도도 엔트로피의 함수가 됩니다. 무엇이 먼저이고 나중인지, 무엇이 원인이고 무엇이 결과인가가 궁금합니다.
... 이렇게 원인, 결과로 단순히 구별할 수 있나 라는 생각도 듭니다. 이런 사고방식은 고전역학이 아닌가 싶기도 합니다. 양자역학이나 통계역학을 예전 고전역학 사고방식으로 다 찌그려뜨려서 생각하고자 하는 것은 아닌가 라는 생각이 드니까 위에선 한 얘기들이 다 무슨 소용인가 라는 자책이 드니까, 뭔가 생각의 진도가 나가질 않네요...
비도 많이 오고, 기분도 그렇고 그래서, 긴 답신을 올려주셨는데 감사하다는 글도 미처 못 올렸습니다 ㅠㅠ
며칠간 생각이 많았습니다.
좀 더 정리되면 글을 올려볼까 했습니다만, 정리가 안되네요 ㅠㅠ
엔토로피 - 물체가 가질 수 있는 미시상태의 갯수. 엔토로피가 과연 실체일까? 그저 수식으로 유도된 계산상의 편의에 의한 중간단계가 아닌가? 게다가 여기저기 확장되는 것이 미심쩍다. (엔트로피에 대한 모호한 설명 - 무질서도 - 에 익숙한 것도 저렇게 간명하게 정의하고 계산할 수 있다라는 걸 쉽게 못 받아들이게 하는 건 아닌가 싶습니다 ...) 실체라면 독자적인 측정이 되야 하지 않을까? 엔트로피를 온도와 에너지 식이 아닌, 바로바로 측정할 수 있는가? 직접 측정이 되야 물리적인 실체라고 할 수 있지 않나? 직접 측정이 되는 것은 현재는 도량형 단위들이 아닌가? 기본단위, 확장단위들. 기본단위에 온도는 들어가 있어도 엔트로피는 들어가 있지 않다 !
... 그런데 속도, 운동량 모두 직접 측정할 순 없다. 속도는 시간과 이동거리를 계산 (거리/시간, 그리고 나눗셈은 직관적인, 바로 알 수 있는 계산이 아니다.)을 해야 나온다. 운동량은 속도에다가 질량을 곱하는 계산을 해야 나온다. 바로 측정이 안된다. 그러니까 측정과 계산으로 물리적 대상으로 확장하는 것이 뭐가 문제이지? ... 누구나 바로 아는 듯 보이는 온도, 물리학에서 가장 근본적인 개념인 에너지, 왜 이 둘을 버리고 엔트로피가 더 근본적이라고 장회익 선생님은 보시는 걸까? 온도와 에너지에서 엔트로피라는 개념을 계산으로 끄집어 낼 수 있는데 이것이 의외로 유용하다. 이렇게 보시질 않고서 ? ...
미시상태끼리 정말 가능성은 다 똑같을까? 다르지 않을까? 다 똑같다면 가우스분포 (벨커브) 를 적용할 수 있을텐데, 실제 물리적 대상이 이러긴 힘들지 않나? 서로 가능성이 다른 미시상태라면 엔트로피 계산이 달라질텐데 ...
가능한 미시상태라면, 적더라도 확률이 있다면, 결국 일어나는 사건이라는 것인데, 왜 물리학에서는 아예 발생할 수 없는 듯이 단정적으로 표현할까? 물에다가 잉크를 떨어뜨려도 한 곳에 잉크가 몰려있는 것도 가능한 경우 하나, 골고루 퍼져있는 것도 가능한 경우 (그 경우의 숫자는 물론 엄청나게 큰 수라고는 한다), 이렇다면 미시상태끼리 왔다갔다 한다면, 충분한 시간이 흐르면, 다시 잉크가 한 곳에 몰려여만 한다 ! 그게 안된다면, 안되게 하는 뭔가의 제동장치, 다른 계산식이 필요할텐데, 그저 여기 숫자가 훨씬 크니까 저런 작은 수로는 못 간다, 이렇게만 얘기하니...
엔트로피란 온도와 에너지에 따른 계산식의 결과가 아닌가 싶었습니다. 즉, 온도와 에너지의 함수값이지요. 이때 온도와 에너지는 독립변수 (독자성을 갖고 우리가 변경, 조정할 수 있는) 이지만, 엔트로피는 그 결과값이고, 종속변수이고, 따로 직접 조정할 수는 없지 않나 이런 생각이 들었습니다.
우주에서 물의 존재양식은 압도적으로 얼음이라는 것은 우주, 태양계에 대한 지식 - 물은 혜성, 소행성, 행성 등이 있는데, 거의 얼음의 형태이다 - 에서 나온 얘기인데, 최근에 퀘이사 (멀리있는 우주초기의 거대블랙홀) 주변에서 막대한 양의 수증기가 관측되어서, 앞으론 간단히 얼음이라고 할 순 없게 되었네요. 제가 갖는 의문은 물이 우주에서 수증기일지 얼음일지를 결정하는 것이 온도인지, 엔트로피인지 입니다. 온도라면 엔트로피는 결국 온도의 함수일 뿐이고, 엔트로피라면 온도도 엔트로피의 함수가 됩니다. 무엇이 먼저이고 나중인지, 무엇이 원인이고 무엇이 결과인가가 궁금합니다.
... 이렇게 원인, 결과로 단순히 구별할 수 있나 라는 생각도 듭니다. 이런 사고방식은 고전역학이 아닌가 싶기도 합니다. 양자역학이나 통계역학을 예전 고전역학 사고방식으로 다 찌그려뜨려서 생각하고자 하는 것은 아닌가 라는 생각이 드니까 위에선 한 얘기들이 다 무슨 소용인가 라는 자책이 드니까, 뭔가 생각의 진도가 나가질 않네요...
비도 많이 오고, 기분도 그렇고 그래서, 긴 답신을 올려주셨는데 감사하다는 글도 미처 못 올렸습니다 ㅠㅠ
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