소개글
"엔트로피 얘기해 볼 거리 5"에 대한 내용입니다.
목차
1. 엔트로피와 현대문명의 문제점
1.1. 엔트로피 법칙과 현대문명의 문제
1.2. 엔트로피 증가와 자연의 질서
1.3. 인간의 생활방식과 기술발전에 대한 비판
2. 상대성 이론과 새로운 시공간 개념
2.1. 상대성 이론의 등장과 그 의미
2.2. 뉴턴 패러다임의 한계와 아인슈타인의 기여
2.3. 시간과 공간의 상대성
3. 카오스 이론과 시계열 분석
3.1. 시계열과 어트렉터의 관계
3.2. 시계열에서 어트렉터 재구성 방법
3.3. 어트렉터의 카오스성 측정
4. 참고 문헌
본문내용
1. 엔트로피와 현대문명의 문제점
1.1. 엔트로피 법칙과 현대문명의 문제
우리가 현대 물리학에서 정의하는 '시간'이라는 것에 대해 알아가다 보면 자주 보게 되는 단어가 바로 '엔트로피'이다. 실은 '시간'이라는 단어가 단독으로 사용되지 않고, '시공간'이라는 단어가 맞다고 한다. 시간과 공간은 하나의 덩어리인 관계로, 우리가 과거에서 현재, 그리고 미래라고 구분 짓는 이것들도 이미 다 정해져 있다는 결정론이 정설이라는 것이다.
열역학 제2법칙에 따르면 우주의 에너지 총량은 일정하지만, 쓰면 쓸수록 사용 가능한 에너지는 점차 사용 불가능한 에너지로 전환된다. 이를 가리키는 용어가 바로 '엔트로피'이다. 엔트로피는 무질서도를 나타내며, 이 엔트로피는 지속적으로 증가한다. 즉, 우주 안의 모든 것은 일정한 구조와 가치로 시작하여 무질서한 혼돈과 낭비의 상태로 나아가며, 되돌리는 것은 불가능하다. 이것이 바로 엔트로피 법칙의 핵심이다.
엔트로피 법칙에 따르면, 질서를 창조하기 위해서는 더 큰 무질서를 받아들여야 한다. 따라서 우리가 개발하고 발전시켜온 현대 과학기술은 결국 우리에게 더 좋은 세상을 선물하는 것이 아니라, 단지 현대 사회의 에너지 사용량을 늘려 엔트로피를 증가시킬 뿐이다. 심지어는 과학 기술로 인한 부작용을 해결하기 위한 그 해결책이 또 다른 엔트로피를 생성할 수 있다.
이와 같이 엔트로피 법칙은 현대문명이 직면한 문제점을 잘 보여준다. 끊임없이 진보와 발전을 추구하는 현대문명은 결국 엔트로피 증가로 이어져 자연과 균형을 이루지 못하게 되었다. 오히려 인간의 생활방식과 기술발전이 엔트로피를 가속화시키고 있는 것이다. 따라서 인류의 생존을 위해서는 자연과 화해하고 생태계와 협동하며 살아가려는 자세가 필요하다.
1.2. 엔트로피 증가와 자연의 질서
엔트로피 법칙에 따르면 우주 안의 모든 것은 일정한 구조와 가치로 시작하여 무질서한 혼돈과 낭비의 상태로 나아간다. 즉, 시간이 지남에 따라 모든 물질과 에너지계는 보다 균일하고 무질서한 상태로 전환되는 것이다. 이러한 엔트로피 증가의 법칙은 자연과 우주의 모든 현상에 적용된다.
이러한 엔트로피 증가의 과정은 자연계의 질서 유지에 있어 필수적이다. 엔트로피 감소를 통해 질서를 생성시키기 위해서는 더 큰 무질서가 필요하다. 예를 들어 생물체 내에서 일어나는 대사작용은 질서를 유지하기 위해 더 큰 무질서를 수반한다. 즉, 생명체는 주변 환경의 엔트로피 증가를 대가로 자신의 내부 질서를 유지할 수 있는 것이다.
마찬가지로 지구 생태계 전체에서도 엔트로피 증가에 따른 무질서화 과정이 일어나고 있다. 태양 에너지가 지구에 도달하여 생명체와 무생물계에서 다양한 물질대사와 변화가 일어나는데, 이러한 변화 과정에서 엔트로피가 지속적으로 증가하고 있다. 하지만 지구 생태계는 태양 에너지의 유입과 순환 등을 통해 이러한 엔트로피 증가에 균형을 맞추며 전체적인 질서를 유지하고 있다.
이처럼 자연계의 질서 유지와 생명 현상은 엔트로피 증가에 의해 추동되는 것이다. 따라서 엔트로피 증가는 자연계의 근본적인 특성으로, 이를 거스르려 들 경우...
참고 자료
Web site (***는 중요한 참고가 됬던 사이트)
http://www.mpipks-resden.mpg.de/~tisean/TISEAN_2.1/index.html
http://chaos.inje.ac.kr/Lec/chaos/t-series/96cnp08.html
http://mulli2.kps.or.kr/~pht/10-3/010320.htm
http://www-ncsl.postech.ac.kr/field/intro/new_index.html
http://chaos.inje.ac.kr/Lec/chaos/99wsnldc/yish/part1/index.htm ***
http://ncsl.postech.ac.kr/forum/util/index.html
http://chaos.inje.ac.kr/Lec/chaos/99wsnldc/swan/sld046.htm
http://chaos.inje.ac.kr/Lec/chaos/99wsnldc/swan/index.htm ***
책
Kantz, Holger/ Nonlinear Time Series Analysis , Thomas / Cambridge Univ Pr (Txp) / 1999년 07월
Galka, Andreas/ Topics in Nonlinear Time Series Analysis / World Scientific Pub Co / 2000년 05월
제임스 클락 / 카오스/ 동문사
합원일행 / 뇌와 카오스 / 옴사
~ / 응용 카오스 / 옴사
~ / 쉽게 읽는 카오스/ 과학세대 옮김 / 한뜻
