엔트로피 법칙이란 무엇인가?

‘물질이 열역학적 변화를 일으킬 때 변화된 온도를 열량으로 나눈 값으로서, 쓸 수 없게 된 에너지’를 뜻하는 엔트로피는 가용 에너지를 초과하는 상황에 대한 경고를 담고 있는 책이다. 이를 통해서 역사를 진보로 보는 시각을 무너뜨리고, 과학과 기술이 보다 질서 있는 사회를 만들 것이라는 환상을 다시 한 번 생각해보게 해준다.

엔트로피 법칙에 따르면 지구상이건 우주건 어디서든 질서를 창조하기 위해선 더 큰 무질서를 만들어내야 한다. 그러나 질서를 창조하기 위해 사용된 수많은 에너지는 일부는 쓸 수 없는 에너지로 환경오염이란 이름으로, 실업이란 이름으로 인류에게 혼돈만 가져다 주었다. 무엇보다 우리는 지구 자원의 한계를 인식하고 저低엔트로피 세계관을 받아들여야 한다. 그렇게라도 하지 않으면 인류의 역사가 우리 세대에서 끝나게 될지도 모른다.

[목 차]
  

프롤로그

들어가면서

제1부 세계관의 변화

세계관

그리스인들과 역사의 다섯 단계: 순환과 몰락

기독교적 세계관

현대적 세계관

기계의 시대

기계론적 세계관의 창시자들

제2부 엔트로피 법칙

엔트로피 법칙

우주론과 제2법칙

시간, 형이상학, 엔트로피

생명과 제2법칙

신체 외적 도구와 에너지

제3부 새로운 역사관의 틀 - 엔트로피

역사와 엔트로피 분수령

최후의 에너지 분수령

기술

외부 비용

기술의 수확체감

제도의 발달

전문화

세계관과 에너지 환경

제4부 재생불가능한 에너지와 다가오는 엔트로피 분수령

에너지 위기

합성연료

핵분열 에너지

핵융합

광물

대체와 재생, 그리고 보전

제5부 엔트로피와 산업시대

경제학

농업

수송

도시화

군대

교육

보건

제6부 새로운 세계관 - 엔트로피

새로운 경제이론을 향하여

제3세계의 발전

부의 재분배

태양 에너지 시대의 새로운 인프라

엔트로피 사회의 가치와 제도

과학의 개혁

교육의 개혁

제2의 종교개혁

엔트로피 위기

절망에서 희망으로

후기

옮긴이의 말

[본 문]
  

우리가 걱정해야 할 것이 열역학 제1법칙뿐이라면 에너지가 고갈된 걱정은 할 필요가 없을 것이다. 그러나 세상은 그렇지 않다. 예를 들어 석탄 한 조각을 태운다면 태우기 전과 태운 후의 에너지 총량은 같겠지만 일부는 아황산가스와 기타 기체로 바뀌어 대기 중으로 흩어진다. 이 과정에서 사라지는 에너지는 없지만 이 석탄 한 조각을 다시 태워서 같은 일을 하게 할 수는 없음을 우리는 알고 있다. 여기에 대한 설명은 열역한 제2법칙에서 찾을 수 있다. 제2법칙은 이렇게 말한다. 에너지는 한 가지 상태에서 다른 상태로 옮겨갈 때마다 “일정액의 벌금을 낸다” 이 벌금은 뭔가 일을 할 수 있는 유용한 에너지가 손실되는 형태로 나타난다. 이것을 가리키는 용어가 있다. 그 용어가 바로 엔트로피이다.

엔트로피는 더 이상 일로 전환될 수 없는 에너지의 양을 측정하는 수단이다. 이 말을 처음 만든 사람은 독일의 루돌프 클라우시우스였다. 그러나 여기에 관련된 법칙이 처음 발견된 것은 그로부터 41년전, 프랑스의 젊은 육군장교 사디 카르노에 의해서였다. 카르노는 증기기관의 원리를 더 잘 이해하기 위해 고심하던 중 증기기관의 한쪽은 매우 뜨겁고 한쪽은 매우 차갑기 때문에 증기기관이 일을 한다는 사실을 발견했다. 달리 말하면 에너지가 일로 전환되려면 시스템의 각 부분에 에너지의 집중도 차이(즉 온도차)가 있어야 한다는 것이다. -- p. 51

문제에서 선풍기이든지 냉장고이든지 전기에너지를 공급받아 기기를 작동할 수 있으며 이 과정에서 엔트로피는 증가하게 되고 결국 에너지의 변환 과정에서 발생하는 열에너지에 의해 실내 온도는 증가하게 된다. 우리가 선풍기 바람을 맞을 때 시원하게 느껴지는 것은 체내에서 발산된 수분이 선풍기 바람에 의해 기화하면서 체내의 열을 빼앗아 가기 때문이다. 덧 붙이는 말 아래에 C.P.스노우의 유명한 저서 에서 논한 말을 인용하고자 한다.

'당신은 셰익스피어를 아십니까?'라고 질문을 던진다면 그 질문한 사람에게 얼굴을 붉혀가며 불쾌한 표정을 지으면서 , 감히 나에게 셰익스피어를 아느냐고, 마치 크게 모욕을 당한 것같이 생각하는 사람에게 '당신은 열역학 제 2 법칙을 아십니까?'라고 질문하면 낯색 하나 변하지 않고 모르는 것이 당연한 것처럼 태연하게 '모른다'는 대답을 부끄러운 줄도 모르고 서슴치 않는 신사들이 이 세상에는 얼마든지 있는 것이다. 어떤 의미로는 이 시대에 살면서 셰익스피어는 몰라도 열역학 제 2법칙은 알아야 하는데, 오늘날 우리의 주위에는 얼마든지 이러한 유형의 신사들을 볼 수 있다.--- p.57

고 에너지 문화로 인해 인간의 마음은 완전히 조각나 버려서 삶의 원천과 더이상 조화를 이루지 못한다. 자연으로부터 유리되어 있기 때문에 우리는 깨달음(역사를 통해 많은 사람들이 이 단어를 이해한 것과 같은 의미로)을 얻을 기회가 없다. 우리 조상들은 우리 주변에서 일어나는 현상들을 과학적으로 이해하고 설명하지 못한 것이 사실이다. 그러나 이들은 인생에서 정말로 중요한 것이 무엇인지를 직관을 통해 우리보다 잘 알고 있었던 것이다.

우리 조상들은 적어도 자급자족적이었다. 이들은 자신의 필요를 충족할 줄 알았다. 그러나 우리는 식량을 생산하지 못하고, 오락도 남의 힘을 빌려야 하며, 옷도 만들지 못한다. 우리는 모든 것을 어른이 챙겨줘야 하는 불쌍한 어린애와도 같다.--- p.296