열역학 법칙과 생명 현상(진화론)에 대한 탐구

글쓴이 seojiwoo0707 날짜

열역학 제 1법칙: 어떤 고립된 계의 총 내부에너지는 일정하다는 법칙

만일 열역학 계가 고립되어 있지 않다면 이 계의 내부에너지는 한 일과 가열 때문에 변화함

열역학 제 2법칙: 열역학 계에서 엔트로피의 변화는 항상 0보다 크거나 같다. 즉, 고립계에서는 엔트로피가 항상 증가하거나 일정하게 되는 방향으로 자연 과정은 진행함.

엔트로피; 물질의 열역학적(thermodynamic) 상태를 나타내는 물리량 중 하나로 계(system)에서 에너지의 흐름을 설명할 때 이용되는 상태함수(state function)이다

사람들의 에너지 소모, 자연에서 생물들이 빛을 내는 현상은  – 모든 생물은 에너지의 형태를 바꾸는 과정에서 생명에 필요한 에너지를 얻음. (열역학 제 1법칙)

또한 이 에너지가 전환되면서 무질서도의 양인 엔트로피가 증가함 (열역학 제 2법칙)

이렇게 생명 현상은 열역학 법칙을 수반하여 일어난다.

그런데 몇몇 사람들은 생명 현상 중 하나인 진화론은 열역학 제 2법칙을 위배하며, 따라서 진화론은 그저 진화설이며, 종교적 신념에 불과하다고 믿는다.  

이 사람들은 열역학 제2법칙에 따라 생물은 시간이 지날수록 에너지를 사용하며 에너지가 감소되어 엔트로피가 증가하게 되므로 점점 단순해져야 하는데 오히려 복잡성이 증가하기 때문에 진화론과 열역학 제 2법칙은 서로 모순된다고 주장한다.

예를 들어 엔트로피가 높은 물이 엔트로피가 낮은 얼음으로 변할 때, 이 과정 자체는 엔트로피가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 진행되기 때문에 열역학 제 2법칙을 만족하지 않는다고 한다.

그러나 이들은 열역학 제 2법칙의 한 가지 조건을 간과했다,

열역학 제2법칙은 고립계의 엔트로피가 항상 증가하거나 일정하게 되는 방향으로 진행 한다는 법칙이다. 여기서 고립계라는 것은 물질과 에너지의 출입이 없는 계인데, 자연계는 끊임없이 변화하기 때문에 완벽한 고립계는 존재하지 않는다.

아까 물이 얼음으로 변하는 예시를 보면, 물이 얼음으로 변하는 과정에서 이 두 물체의 상태만 변하는 것이 아니라 주변의 공기와 온도 등도 변하기 때문에 결국 모든 변화량을 따지면 엔트로피가 분명 높아질 것이다.

즉, 우리 주변의 생명 현상뿐만 아니라 진화론도 이와 마찬가지로 열역학 제 2법칙을 만족한다고 할 수 있다.  

카테고리: 보고서

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