[강연] 엔트로피: 티끌 모아 태산을 이해하는 법 _ by김범준｜2019 가을 강연 '도대체 都大體'
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- Опубликовано: 20 окт 2019
- [강연] 엔트로피: 티끌 모아 태산을 이해하는 법 _김범준｜2019 가을 강연 '도대체 都大體'
◆연사: 김범준 _성균관대 물리학과 교수
◆패널: 손승우 _한양대 응용물리학과 교수
◆모더레이터: 천현득 _서울대 철학과 교수
◆강연개요◆
열역학 제2법칙은 엔트로피 증가의 법칙으로도 불린다. 외부와 단절된 고립계의 엔트로피는 시간이 지나면서 증가하고 결국 최대의 엔트로피를 갖는 상태로 수렴하게 된다. 강연에서는 볼츠만의 엔트로피 공식을 소개하고, 이를 이용해 엔트로피 증가의 법칙의 의미를 설명한다. 미시적인 상태의 숫자를 세는 것만으로도 거시적인 열역학적 양들을 설명할 수 있는 통계역학의 방법을 소개한다. 티끌 모아 태산을 이해하는, 미시적인 세상과 거시적인 세상을 연결하는 다리가 바로 엔트로피다.
◆패널토의◆
1. 엔트로피는 언제 어디서나 증가하는가? - 시간과 엔트로피, 생명과 엔트로피
2. 정보가 우리 우주를 이루고 있는가? - 지식과 정보우주
[3분 과학] 맥스웰의 도깨비 (손승우 교수)
3. 과학한다는 것
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(하단 강연자료 참고)
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Наука
![[강연] 도대체 시간이란 무엇인가? _ by김상욱｜2019 가을 카오스강연 '도대체 都大體'](http://i.ytimg.com/vi/sAK6qQ_3u0Y/mqdefault.jpg)
![[강연] 도대체 시간이란 무엇인가? _ by김상욱｜2019 가을 카오스강연 '도대체 都大體'](/img/tr.png)
![[강연] 어떤 숫자-에너지에 관하여 _ by이강영｜2019 가을 카오스강연 '도대체 都大體'](http://i.ytimg.com/vi/5b-la0JJKJk/mqdefault.jpg)
엔트로피 개념에 대한 역대 최고의 강의!!! 카오스사이언스 재단, 그리고 김범준 교수님을 비롯하여 수많은 명강의를 해주신 여러 교수님들께 진심으로 감사드립니다.
과학을보다에 빠져있다가 김범준교수님 강의가 알고리즘으로 떠서 보고 갑니다 너무 흐믓하게 보게되네요 ㅎㅎ 역시 과학은 재밌습니다~^^주변 현실보다 재밌는 가장 현실과 가까운 학문이 과학인것 같네요😊
감사합니다.
엔트로피 단면 앞부분, 앞부분.... 조각을 맞추어 그리다 전체의 개념이 잡히어 가는 과정에 있음에 감사합니다.
반복하여 듣다 보니 새로움이 하나씩 돋아나는 것 같습니다.
두 교수님 감사합니다.
김범준 교수님은 이해가 잘 되도록 잘 설영해주시는것 같아요 보다에서 잘 보고 있습니다~
유익한 강의 감사합니다.
김범준 교수님의 엔트로피 강의를 더 일찍이 들을 수 있었으면 하는 아쉬움. 지금이라도 들을 수 있어서 너무 다행이라고 생각하고 있어요. 제가 풀고 있는 여러가지 문제들을 엔트로피 관점으로 이해하는데 큰 도움이 되고 있어요. 감사합니다, 교수님 그리고 KAOS!
ㅑ8885ㅑㅑ8ㅑ58ㅑ8
ㅓ
ㅏ
유사과학 야발
@@eslee0070020..? 여기서 뭐가 유사과학이란 거지? 장애인이세요?
엔트로피는 알아야 될 단어죠!
코로나19 이후로 생각한 바는 의학상식이나 과학상식이 풍부해야 된다는 깨달음을 얻었어요✈°○°😃😝👩🌾
라이브 보다 말았는데 좋네요 ㅎㅎ
제가 이런 드리는게 무슨 영향이 있진 않겠지만 꾸준하게 좋은 강의 업로드 해주시면 너무 감사하겠습니다. 정말 유익한 강의 재밌게 보고 있습니다
김범준 교수님 강의 잘들었습니다. 존경합니다. ♡
김상욱 교수님 때문에 완강하게 생겼다... 주에 한 편 이것도 나눠서 복용하셌습니다...
정보가 많을 수록, 지식을 쌓을 수록 젊게 살 수 있군요.
흔히 하는 엔트로피에 대한 오해들과 관련하여 몇 가지 코멘트를 덧붙입니다.
1. 엔트로피는 흐르는 것이 아닙니다. 에너지처럼 생각하면 안됩니다. 강연내용을 다시 정리해봅시다. 엔트로피는 고립계에서 그 상태(state)가 가지는 경우의 수입니다. 특정 상태가 가지는 경우의 수 세기 그 이상 그 이하도 아닙니다. 따라서 주고 받는 성격의 것이 아니며, 고립계의 특정 상태에서는 이에 따른 특정 엔트로피를 가지며 증가하지 않습니다. 엔트로피를 얻었다, 엔트로피를 주었다와 같은 표현은 엔트로피를 잘 못 이해하고 있는 것입니다. 음의 엔트로피는 물리적인 의미가 없는 방법론이라고 생각합니다. 엔트로피의 단위가 에너지/온도인 것에 혼동하면 안됩니다. 이는 물리적 의미가 없는, 편의를 위해 만든 단위이기 때문입니다. 경우의 수 자체에는 단위가 없으므로 엔트로피의 단위는 없다고 보는게 이해에 도움이 됩니다.
2. 이제 고립계를 닫힌계 (에너지와 공간이 출입 가능)로 바꿔봅시다. 우리가 만약 가열하면 엔트로피는 어떻게 될까요? 우선 엔트로피를 논하기 위해 가열 전 후를 서로 다른 두 고립계로 생각해 봅시다. 가열에 의해 내부의 분자들이 가속되므로 가열 후의 고립계의 경우의 수는 저보다 늘어나 있는 상태지요. 가열 후의 엔트로피가 전보다 커졌습니다. 냉각시키면 당연히 엔트로피는 감소합니다. 참고로 제 2법칙도 마찬가지로 엔트로피를 다루므로 닫힌계에 적용하는 것이 아니기 때문에 엔트로피가 감소하는게 문제되는 것이 아닙니다. 엔트로피를 논하려면 무조건 고립계를 상정해야 합니다. 그래야 경우의 수를 세죠. 고립계 안에서 내부 변수 (압력, 온도, 등등)을 바꾸는 사건이 있다면, 그 사건 후의 엔트로피는 전보다 같거나 크다는게 2법칙입니다. 고립계는 절대 확률이 더 작은 상태 (높은 엔트로피에서 낮은 엔트로피)로 갈리가 없기 때문입니다. 가장 높은 확률을 가지는 상태에 있는 것을 평형상태에 있다라고 부릅니다.
3. 생명현상 또한 명백히 엔트로피가 증가하는 방향입니다. 생체 어디에서든 일단 고립계를 만들어 관찰하면, 아직 평형상태가 아닌 것을 찾을 수 있습니다 (ex. 화학반응이 일어나기 전, 확산이 되기 전 등). 다시 말하면, 이 고립계는 가장 확률이 높은 상태인 평형상태보다 순간적으로 더 확률이 낮은 상태를 갖고 있습니다. 빠른 시간 내에 더 높은 확률을 가지는 평형상태로 바뀌어갈 것이고, 결과적으로 엔트로피는 증가합니다. 단백질 합성, 분자를 정렬하는것 모두 다 그 상태가 더 경우의 수가 많은 것이라 그렇게 될 뿐입니다. 오해의 소지는 마치 생화학반응의 결과물의 엔트로피가 반응물보다 낮아보이는 것인데 그것은 그 과정에서 발생한 열에너지가 주변의 엔트로피를 증가시킨것을 무시했기 때문입니다. 결국 모두 더하면 전체 시스템은 엔트로피가 증가 (더 높은 확률을 가지는 상태로 변하는)하는 방향으로 흘러갑니다. 또한, 우리는 계속 음식과 물을 먹으며 화학적 에너지를 얻습니다. 그 음식과 물까지 고립계에 넣으면 음식과 물은 분해되고 섞이면서 엔트로피가 증가, 사람의 엔트로피는 감소, 하지만 그 합은 증가일 것입니다.
4. 자유 에너지는 사실 에너지가 아니고 그냥 엔트로피입니다. 편의상 kT를 곱해서 에너지 단위가 됐을 뿐이죠. 다른 점은, 위에서 설명한 오류를 범하지 않기 위해 엔트로피 계산에 주위환경을 같이 고려했다는 점 입니다. 예를 들어, 연료전지를 생각해보죠. 수소와 산소가 물이 되는 반응이 진행됩니다. 물로 존재하는 상태가 더 확률이 높다는 뜻이죠. 하지만 기체가 액체가 되는 반응입니다. 각 물질만 보면 엔트로피가 감소한것 처럼 보이죠. 하지만 그 과정에서 전기에너지를 생성합니다. 이 전기에너지는 고립계 내의 다른 곳에서 엔트로피를 엄청 올리고 있을겁니다. 다 더하면 엔트로피가 증가하는 방향이어서 그리 됐을 뿐입니다. 단백질 합성도 마찬가지로 이해할 수 있습니다. 아미노산과 단백질의 엔트로피만 비교하면 단백질 합성은 엔트로피가 감소되는 방향이지만 주변에 발산한 반응열까지 생각하면 엔트로피 증가여서 일어나는 것입니다. 즉, 주변으로 흘러간 에너지가 미치는 영향까지 엔트로피 계산에 넣은것, 그것이 자유 에너지입니다. 에너지로 오해하지 않기 위해 개인적으로 Gibbs function 또는 Helmholtz function이라고 불렀으면 좋겠습니다.
5. 가역적이라는 것은 그 행위가 엔트로피에 영향이 없다는 뜻입니다. 즉, 확률이 같은 상태들 간 변화인 것입니다. 무언가 비가역적인 것을 보았다는 뜻은, 더 높은 확률을 가지는 상태가 생겨서 그 상태로 바뀌어버렸다는 뜻입니다. 그러므로 확률이 더 낮은 상태로 갈일은 거의 없겠습니다 (=비가역적). 그 과정에서 엔트로피는 증가했네요.
굿
강의 감사하구요.
제가 주식에서 기술적분석에 대입해 보면 어떨까 해서 시청했는데 김범준선생님이 주식을 얘기하시니까 깜짝 놀랐습니다. 성함이 틀리신데 김범준 선생님이라 생각하고 댓글을 답니다. 감사했습니다.
두분 교수님 정보 물질 설명, 훌륭하시네요. 천선생님 진행이 핵심을 짚으시네요.
고맙다 범준아!
고맙습니다 응원합니다
14분 보고 있는데...이 교수님 강의 정말 좋습니다.....
도대체 3강
김범준 교수님 고맙습니다!
감사합니다 ♥ 이런강의를 공짜로 듣다니 참 좋은세상
ㅐㅡ
공간은 끝에서 멈추고있습니다 거기에 시간이멈추고 물질은거기에 살아진지 오래입니다 이게 우주의 공간 시간 물질의 없슴이 됩니다 ...,,....,,,.. 생각자체의 진공에멈춤 이 우주의 끝없음 으로 보면 됩니다 ~
이 분 그 세상 물정의 물리학 쓰신 분 아니신가요? 제가 젤 좋아하는 책이어서 꼭 뵙고 싶었는데 이런 강연이 있다는 사실을 전혀 모르고 있었네요 ㅠㅠ
0:59 에너지를 아낀다는 것?
4:19 F=ma 고전역학
5분30초에서 1차 위기
김범준 교수님 통계물리학에서 생명으로까지 펼쳐주심에 감사합니다
빠르게 달리는 질량을 가지는 물질은 온도가 올라가죠.
빛의 속도로 달리면 질량을 가진 물질은 엉청 뜨겁다고 물리학계에서 주장하지 않았나요?
빛에 비해 심히 느린 속도에서는 관성이 유지되겠지만 빛의 속도에 가까울 수록 관성이 줄어 들지 않나요?
한의학에서 열이 많은 사람이라고 말하는 것에 대해 말씀하셨는데 (물론 재미있으라고 말씀하신 거겠지만) 그 열이 그 열이 아닌 상황이 되었네요. ㅎㅎㅎ
생명체는 생명 연장과 유지를 위하여 무생물이 갖지못한 자유의지를 통하여 엔트로피를 부단히 감소시키는 노력을 하기때문이다.
내 아이는 아이돌콘서트가 아닌 이런곳에 더 관심과 흥미가 있었으면 좋겠다.
아이돌이 강연하면 가겠네요ㅋㅋㅋㅋ
본인애기??
@@namja2yagi 이분 말 새겨들으세요. 아무리 자식이라도 본인과는 다른 인격체.
@@kindheartedbutterfly644 아마 91년도 꼴통들이 당신 상사이지 않을까 싶습니다
@@namja2yagi 좋은말씀입니다만 그렇게 강요하겠다가 아닌 좋아하는 분야가 이쪽이면 좋겠다란 말이인데요? ㅎㅎ
20:51 굉장히 안좋은 상황이네요...하지만
배울땐 그냥 재미없게 배웠는데 교수님 강의를 들으니 이제야 와닿았네요 좋은강의 너무 감사합니다
자유낙하하는 물체가 낙하하는 이유를 에너지가 감소하는 방향으로도 설명가능하다고 하셨는데, 그 에너지가 중력에 의한 포텐셜에너지를 의미하는 거라면,,, 위로 던진 공이 정상까지 올라갈 때의 운동은 어떻게 이해해야할지 말씀 좀 부탁드립니다..
책갈피 19:26
띠용 잘보고 있습니다
넘나 좋아요
ㄴ
카오스 강연들은 모두 좋은데... 대전에 있다보니 평일 강연 참석이 어려워 아쉽군요 ㅠ
기계공학 전공에 열역학 과목을 많이 들었어도 아직도 엔트로프 개념이 막연했는데 알듯말듯 아직도 어렵네요 잘 들었습니다!!
우와 국어 지문에 나왔던 엔트로피 부호화!!!
고립계 안에서 엔트로피는 증가한다는건 어느정도 납득...
그렇다면 두개의 고립계가 사로 교류 하게되면 두 계의 엔트로피는 다같이 감소? 혹은 한쪽은감소 한쪽은 증가? 어떻게되는것인가?
lee jongsang 고립계는 에너지와 물질이 이동이 안되는데 고립계가 교류한다는 전제가 잘못되었습니다
@@user-ch6jy7hs1e 그렇군요 고립계의 정확한 정의를 모르고 단어 자체만으로 판단하다보니 저런 생각을 하게되엇습니다. 불가능한거군요
도대체 내 집은 왜 이리 지저분하고 어수선할까... 원인을 찾다가 영상 보게 됐습니다.
7:32
20:00
참 멋지다라고 밖에는....
임계치가 있기는 있지요 . 그게 언제인지는 알기가 힘들지요 .
이 강연을 학문적 이해로 도움받기보다는 수면용으로 사용하는 분들이 더 많은게 엔트로피 증가의 법칙인가요? 심지어는 골치아픈 사람이 뇌 휴식치료용으로 사용해도 좋을 듯..생각해 본다고 될일이 아니라서 뇌가 스스로 포기하게 될확률이 더 높을거라는 예상
시간의 시작과 시간이 흐르는 방향, 무질서도 증가를 의미하는 엔트로피의 증가는 빅뱅에서 시작하여 우주가 팽창하는 방향으로 진행하기때문에 당연히 그 방향은 일치하고 미래를 지향하고 있지않나 생각됩니다.
가끔 과학은 일상적인 현상을 어려운 개념으로 정리한 것이아닌가 한다
과학은 일상적인 현상을 최대한 쉽게 정리한 것이 아닌가 싶습니다. 모든 방향성은 확률론적이다. 이 한마디로 우주를 논한다니 대단하지 않습니까. 볼츠만은 Log함수 한 방에 엔트로피를 정량적으로 만들었죠. 아름답습니다.
본인의 무지를 자백하셨네요
@@kimjaehoon8253 유식하신가보네요 ㅋㅋㅋ
과학자들도 일부로 어렵게 하고 싶어서 이론을 만든게 아니라 복잡한 자연현상을 이해할려면 그 방법이 최선이었기에 어쩔수가 없었음
@@poolnae7249 나도 그럴거라고 예상은 함 그래도 가끔은...
광속이 일정(초속 약 30만 킬로미터)한 것은 상대성 이론 등이 나오기 전(약 120년 전)에는 가정 (혹은 가설, 잘 모르겠네 ㅠ)이었지만, 지금은 엄연히 실험으로 증명된 사실이 아닌가요?
세상 물정의 물리학~-~
Hola
우리 몸은 열린계인건 이해하는데 우주는 고립계잖아요
??
그래서 우주의 열적 사망을 예상하죠
인간이 유전적 삶은 엔트로피 감소 맞죠 ㆍ?
엔트로피증가라는건 우주를 너무단순하게 생각한결과이다
우주는 무한대의 양자장이 생성하는 곳인데 같거나 오히려
감소할수도 있다고 봐야한다.
아직도 생성중인데 무슨 에너지보존 법칙및 열역학 제2 법칙인가
수리적으로계산하면 무한증가이고
물리적으로 보면 시공과 물질이
무한히 복제되는곳이다.
테넷보고 오신 분들 꽤 계실듯 ㅎㄹ
카오스! 우띠 비슷해
2:08:19
ㅡ
커플일 확률을 안곱하셨군요..없는게 정상인거 같습니다
달에 추진기를 달아 회전 시키면 어떤..
이 강의를 보고 4월 15일 선거는 부정선거가 확실하다는 확신이 들었습니다.
와..진짜 뭘 들으신걸까요....?ㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎ
@@dbswo654장애인이죠 뭐 ㅋㅋㅋ
6:34