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뉴턴이 말한 관성의 법칙은 정말 법칙일까요? 무중력 상태라는 특별한 가정하에 에너지의 손실이 없고 또 외부의 힘도


등속운동하고 있는 한 물체에 작용하지 않을 경우 그 물체는 물론 등속운동을 계속 유지하게 됩니다.


그런데 위의 특별한 가정들이 유지되는 것이 과연 가능할까요? 물론 불가능합니다. 왜 그럴까요?


물체는 형태를 유지하는 것에도 에너지를 사용하고 있고 가만히 땅에 박혀 있는 돌도 내부적으로 계속 변화하고 있고


인간도 모든 힘을 빼고 가만히 있으려고 해도 심장은 여전히 뛰고 피는 혈관을 돌고 장기들은 저마다의 역할을 하고 있죠.


또 인간의 직립도 중력에 저항하는 상태입니다. 무릎에 힘을 빼버리면 그제서야 앉거나 눕게 되겠죠.


결국 위의 가정에서 물체는 점점 형태가 무너지게 되고 분해된 것들이 분산되어 퍼져나가고 등속운동을 하고 있는 물체라는


것은 결국 존재하지도 않게 된다는 겁니다. 그리고 이런 설명이 엔트로피와 관련됩니다. 그럼 이런 엔트로피란 개념은


왜 그 필요성이 생겨난 걸까요?



사실 뉴턴역학에서는 시간이 절대적이라 누구의 시간이 상대적으로 빨리가거나 느리게 가거나하지 않고 그저 내가 1초가 흘렀다면


다른 모든 것들의 시간도 1초가 흐른거라 봤습니다. 하지만 시간이 상대적이게 될 경우 시간이 상대적이게 흐름에 따라 그 상대성으로


인해 달라져야 했던게 있습니다. 그게 바로 엔트로피죠. 내가 더 빠르게 움직일 때 제 시간은 느리게 흐르는 대신 뭐가 증가할까요?


에너지 소비가 증가합니다. 그리고 아무것도 하지 않고 가만히 있으려고 하면 에너지 소비가 상대적으로 덜하면서 시간은 상대적으로


빠르게 흐르게 되고 말이죠. 즉, 그 시간의 상대성으로 인해 엔트로피 증가도 달라진다는 겁니다. 상대론적으로는 시간을 아무리 멈추려고


해봐도 멈출 수 없고 우리는 계속해서 엔트로피를 증가시키면서 존재하게 됩니다. 이는 다시 말해서 관성도 상대적이란 것이죠.



그리고 이런 엔트로피에 대한 설명은 변화가 연속일 경우와 불연속인 경우 설명이 달라집니다.


먼저 변화가 불연속일 경우 이전에 설명했듯이 어떤 임의의 기준으로 모든 것이 정지한 상태에서 아주 조금이라도 변화하기 위해서는


에너지가 더 필요하게 되어 시간대란 개념이 필연적이게 되었죠. 즉, 4차원의 엔트로피 증가로 하나의 3차원이 결정된다는 설명이었죠.


그럼 연속의 변화가 가능하다고 할 때 물체는 어떻게 해서 움직일 수 있을까요? 즉, 당신과 저는 어떻게 움직이고 있나요?


우주의 에너지가 시간의 흐름에 불변이라고 가정할 경우 저와 당신은 체내의 에너지를 소비하면서 다시말해서 엔트로피를 증가시키면서


움직이고 있는 것이죠. 그래서 밥을 먹지 않으면 우리는 결국 죽게 되죠. 그런데 에너지가 불변이라 시간에 따라 엔트로피는 계속 증가하게


됩니다. 결국 변화가 연속이고 에너지가 시간에 흐름에 불변이라면 우주는 결국 어떻게 될까요? 우주의 열적 평형상태라고 불리는


빅프리즈란 결론이 필연적이게 됩니다. 우주가 멈춰버린다는 것이죠. 물론 제 이론에서는 그런 일이 발생하지 않지만


현재 물리학자들은 변화가 연속이고 에너지 보존이 완벽한 경우 우주의 최종적인 형태는 빅 프리즈상태일 것이라고 생각한다는 것이죠.


그런데 변화가 연속이던 아니던 저는 밥을 먹지 않으면 죽게 됩니다. 이것도 분명 엔트로피의 증가 때문이란 것이죠.


결국 연속과 불연속을 모두 만족시킬 엔트로피에 대한 설명은 바로 4차원의 엔트로피가 증가해서 3차원이되고 3차원의 엔트로피가


증가해서 2차원이 되고 2차원의 엔트로피가 증가해서 1차원이 되고 1차원의 엔트로피가 증가해서 다시 0차원이 되는 그 변화의


흐름을 의미한다는 겁니다. 다시 말해서 4차원의 한 단면이 3차원으로 보이게 되고 우리는 시각은 3차원을 2차원으로 인식하고


2차원이 점점 2차원 1차원으로 내려가는 차원의 하향적 변화가 엔트로피의 증가라는 겁니다.



양자역학을 이해하는 유일한 방법은 제 책이나 요약본을 보는 겁니다.


뉴턴역학과 상대론까지는 변화가 연속이라는 가정하의 이론이고


양자역학은 미시와 거시의 구분없이 변화가 불연속이라는 현상을 기반(공리)으로 생각해야 이해할 수 있는 이론입니다.


현상적으로 질량체나 입자의 변화는 불연속이 맞습니다. 그래서 빛이 절대속도인 것이고 말이죠.


책은 전자책으로 무료입니다.


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