엔트로피가 <시간을 되돌리는 악마>를 넘어뜨리기까지 150년에 걸친 싸움

엔트로피가 <시간을 되돌리는 악마>를 넘어뜨리기까지 150년에 걸친 싸움

 

 

자연계의 다수는 대칭성을 가지고 있는데 왜 시간은 한 방향으로 밖에 가지 않는가? 고래로 물리학자들이 고민하게 한 궁극의 물음이다. 게임브리치대학우주론센터에서 호킹박사에게 사사하고 훈도를 받은 물리학자가 이론물리학의 최신 지견을 구사하여 이 난문에 도전하는 사고의 여행을 출발하였다.

제2회에서 상대성이론, 제3회에서는 양자역학과 근대물리학 <2본성>의 엣센스에 접하면서 시간에 대하여 조금씩 생각해왔다. 이번에는 <거꾸로 돌아옴은 절대로 허락하지 않는다.>고만 <시간의 문지기> 엔트로피가 우리들의 가는 길에 모습을 나타내었다.

<아 그것은 무엇인가?>라고 하는 사람도 <알고 있는 셈인데 말해보면.....> <아이가 무르면 설명할 수 있을까?> 하는 사람도 딱 알 수 있는 <과연 엔트로피 해설>은 필독이다. 그래서 후반에는 어느 천재가 낳은 <악마>와 엔트로피와의 150년 가까이 걸친 방공이 볼만 한 것이다.

 

알고 있는 셈인 <엔트로피>

 

전전회, 전회에서도 마음에 걸린 <시간의 화살>이 이번에는 마침내 물리학의 주역의 자리에 앉아서 활약한다.

여러분도 <엔트로피>라는 말은 알고 있으리라 생각한다. 극히 간단히 말한다면 그것은 <난잡함>을 나타내는 개념이다. <엔트로피 증대의 법칙>이라는 것이 있다.

 

<엔트로피 증대의 법칙>이란

 

예를 들면 당신이 지금, 블랙커피가 들어있는 컵에 우유를 넣었다고 하자. 우유는 최초에는 한 자리에 떨어지고 그 다음엔 점점 모양을 그리면서 차차 컵 전체에 퍼지고 커피와 섞인다. 이 때 최초로 우유를 떨어뜨렸을 때의 컵은 <질서가 높은 상태>이고 후에 우유가 섞인 컵은 <질서가 낮은 상태>라 할 수 있다.

엔트로피란 무질서 난잡함의 정도를 나타내는 지표이므로 질서가 높은 상태는 엔트로피가 낮고, 질서가 낮은 상태는 엔트로피가 높다는 것이 된다. 따라서 <우유를 타기 전과 후의 컵 안의 엔트로피는 증대했다.>는 것이 된다.

이 <엔트로피 증대의 법칙>은 물리학의 <열역학>이라는 분야의 기본적인 대원칙의 하나이고 자연계의 모든 물질이 따르는 <초 중요 법칙>이다.

 

엔트로피 증대의 법칙은 <숙적>?!

 

그래서 이 엔트로피 증대의 법칙은 우주전체에도 미치고 있다. 우주는 그 처음부터 서서히 난잡함을 증대해가도록 진화했다.

최초의 참으로 약간의 우주의 <종(種)>이라고도 해야 할 질서 있는 세계가 급격히 넓어져서 여기저기서 가스가 모이고 거기서 별이 되고 이윽고 별이 모여서 은하가 되고 다시 복잡한 대규모 구조가 되어 가는... 138억년 걸쳐서 진행된 이러한 우주의 발전은 무질서의 세계에로의 이행이기도 하고 엔트로피가 증대한 결과이다.

그렇게 엔트로피에는 우리들이 보아 넘기지 못할 성질이 있다. 엔트로피는 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 증대할 뿐 거꾸로 감소하는 일은 있을 수 없는 것이다. 그래 마치 <시간의 화살>처럼 한 방향으로밖에 변화하지 않은 것이다.

실은 물리학에서 시간의 불가역성이 믿겨지는 것은 마치 이 엔트로피 증대의 법칙이 있기 때문이다. 양자는 표리일체이다. 시간이 거꾸로 돌아올 가능성을 찾아내려고 하는 우리로서는 <숙적>이라고도 말할 수 있을는지 모른다.

 

우리들 <생물>은 엔트로피에 이빨을 돌리는 반역자

 

그런데 우주에는 이 법칙에 저항하고 있는 존재도 있다. 무엇인지 알겠는가? 그것은 우리들 생물이다. 우리들이 살아있다는 것은 우리들의 신체를 일정한 질서 있는 상태로 유지하고 있다는 것이다. 이 영위를 <항상성의 유지>라 한다.

우리들로서는 <사(死)>란 신체의 질서가 지탱하지 못하여 엔트로피의 증대에 대항하지 못하는 것이다. 생물은 엔트로피가 지배하는 우주의 <시간의 화살>에 대항해서 바로 역으로의 방향으로 독자의 <시간의 화살>을 계속 발사하고 있다는 것을 지금 알고 있는 유일한 존재이다. 힘내라 생물!

아무튼 <시간의 거꾸로 돌아오기>의 가능성을 찾는 여행에 나섰으니 우리들은 한 방향으로밖에 변화하지 않는 엔트로피와의 대결만은 절대로 피할 수 없다. 그렇다면 최대의 난소의 하나인 고개를 꼭대기까지 한숨에 바라보자.

 

엔트로피를 낳은 <영구기관>에로의 도전

 

<영구기관>이라는 말을 들은 일이 있다고 생각한다. 영원히 달리는 자동차라든지, 영원히 물을 덥히는 포트라든지. 영원히 악과 싸우는 로봇이라든지 무엇이든 좋은데 영원히 있는 일을 계속할 수 있는 시스템에 대한 것이다. 일견 <시간>이란 무관한 말인 것 같지만 실은 딱 맞은 것이다. 잠시 만나보라.

이 영구기관이라는 사고 방법에서 중요한 것은 영원히 계속 일한다는 것과 또 하나 그러기 위한 에너지는 어디서도 얻지 않고 자기 스스로 조달하지 않으면 안 된다는 것이다. 혹시 그런 기계가 된다면 인류는 에너지 문제로 고민할 일은 없어진다. 세기의 과학자들은 참으로 그런 꿈을 꾸었다.

그러나 이윽고 그런 무에서 유를 낳는 것을 만드는 것은 불가능하다는 것을 알았다. 그것은 여러분도 학교에서 배워서 <에너지는 그 형태를 바꾸거나 혹은 이동하지만 에너지의 총화는 항상 일정하다.>고 하는 <에너지 보존의 법칙>에 반하기 때문이다. 이 시점에서 단념한 영구기관을 <제일종영구기관>이라 한다.

그런데 인류는 체념하지 않았다. 그러면 기계가 일을 하였을 때 열은 발생하니까 그것을 회수시켜 받아두었다가 다음에 일을 할 때에 에너지로 사용하면 어떨까? 하고 생각하였다.

이것이라면 에너지를 열→일→열→일 로 변환하기만 하는 것으로 무에서 유를 낳는 것이 아니므로 에너지 보존의 법칙에 반하지 않고 영구기관을 실현할 수 있는 것이 아닌가 하고 이 경우의 포인트는 에너지를 변환할 때에 세지 않고 모두 변환 될 것, 말하자면 열효율이 100%일 것이다. 연구대상이 <열>인 데서 이 분야는 <열역학>이라고 부르게 되었다.

19세기 프랑스 기술자로 군인이기도 한 사디 카르노(Nicolas Léonard Sadi Carnot, 1796- 1832）는 열에너지를 일 에너지로 최대한의 효율로 변환하는 <카르노 사이클(Carnot cycle)>이라 부르는 가상의 시스템을 고안하였다.

===========* Carnot cycle (카르노 사이클)

영어에서 번역됨-Carnot주기는 1824 년 프랑스 물리학 자 Sadi Carnot가 제안한 이론적 이상적인 열역학적주기이며 1830 년대와 1840 년대에 다른 사람들에 의해 확장되었다. 위키백과(영어)========

 

Carnot cycle (카르노 사이클)

1, 고온 연소로에 실린더(cylinder/내연기관의 원통)를 붙인다. 열이 연소로에서 실린더 내의 공기로 흐른다. 피스톤이      밖으로 밀려나간다.<등온팽창>

1, 피스톤은 다시 밀려나가지만 연소로와 실린더를 떨어놓은 때문에 공기의 온도는 내리기 시 작한다.<단열팽창>

1, 실린더에 냉각기를 대면 열이 실린더 안에서 냉각기로 도망친다. 피스톤이 밖에서 눌린 다.<등온압축>

1, 피스톤은 다시 눌리지만 냉각기와 실린더를 떨어놓은 때문에 공기의 온도는 오르기 시작 한다.<단열압축>

 

그리하여 동시에 어떤 방법으로도 열효율이 100%가 되는 시스템은 결코 만들 수 없다는 것을 보여주었다. 카루노는 <열의 흐름에서 끌어당길 수 있는 동력의 양에는 원리적인 한계가 있다.>고 말했다.

이것을 <카루노의 원리>라 부르고 제2방법에 의한 영구기관도 역시 만들 수 없다는 것을 시사하고 있다. 이러한 영구기관은 <제2종영구기관>이라 하고 현재까지 많은 아이디어를 내놓았으나 어느 것이나 불가능이라는 것이 증명되었다.

 

카르노의 예측이 엔트로피 탄생의 계기로

 

카르노는 36세의 젊은 나이로 세상을 뜨고 유품은 모두 소각되었는데 <불의 동력>이라고 제목이 붙은 소책자를 출판하였다. 그런데 이 작은 소책자가 몇 사람의 과학자의 손에 들어갔다. 독일의 루돌프 유리우스 엠미누엘 클라우지우스（Rudolf Julius Emmanuel Clausius, 1822-1888=독일 물리학자. 열역학 제1법칙.제2법칙의 종식화. 엔트로피 개념의 도입의 장본인) 라는 물리학자도 그것을 손에 넣은 한 사람이었다.

클라우지우스는 거기에 적혀 있는 카르노의 원리를 보고 그것이 어째서인가를 생각했다. 그리고 열에너지와 일 에너지의 변환할 때에 생기는 온도의 변화에 주목하였다. 에너지는 온도차가 있으면 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 차가 없어지도록 이동한다. 카르노 사이클에서의 일 에너지에서 열에너지에로의 변환이란 저온의 물체에서 고온의 물체로 에너지를 옮기는 것이므로 온도의 자발적인 흐름에 역행하는 것이 된다. 그런 때문에 여분의 에너지를 소비하게 되므로 100%의 열효율을 실현하기는 불가능하다.

그리고 클라우지우스는 <열은 저온에서 고온으로 자발적으로 이동하지 않는다.>고 하는 <열역학제2법칙>을 이끌어낸 것이다.(<열역학제1법칙>은 에너지 보존법칙과 같다.)

다시 클라우지우스는 온도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 이동할 때 <온도>란 표면적인 현상에 지나지 않고 보다 본질적인 <무엇인가>가 이행하고 있는 것이 아닌가 하고 생각하였다. 그리고 이 <무엇인가>를 크기를 가지고 계산할 수 있는 물리량으로 하여 취급할 것을 생각하고 그리스어로 <변환>을 의미하는 <도로페(τροπή)>에서 <엔트로피(entropy)>라 명명한 것이다.

열역학제2의법칙은 온도는 그냥 놓아두면 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 이동한다. 그것이 엔트로피가 그냥 놓아두면 작은 상태에서 큰 상태로 이동하는 것과 같은 것이다. 이것이 <엔트로피 증대의 법칙>이다. 그리고 온도가 <고>에서 <저>로 곧 엔트로피가 <소>에서 <대>에로 이동하는 현상에 역행은 없기 때문에 과거와 미래가 결정적으로 구별되는 것이다.

예를 들면 공이 높은 곳에서 낮은 곳으로 떨어지는 낙하운동도 과거와 미래가 구별되는 듯이 보이지만 지면에서 튕겨 나온 공은 위로 역행할 수도 있다. 곧 어느 순간 공의 사진만 보아서는 상하 어느 쪽이 과거인지 미래인지의 판단이 서지 않는다. 그러나 온도차가 있는 2개의 물체 사이에서의 열의 이동에서는 확실하게 일방통행의 흐름이 보인다.

*사모그래피(thermography=물체에서 방사되는 적외선을 분석하여 열분포를 표로서 나타낸 화상. 또 그것을 행하는 장치)서 온도를 가시화할 수 있다면 어떤 순간도 그 때 온도가 높은 쪽이 과거이고 온도가 낮은 쪽이 미래이다. 그 거꾸로는 결코 있을 수 없다. 곧 거기에는 <시간의 화살>이 있다.

이것이야말로 열역학제2의법칙 곧 엔트로피 증대의 법칙이 가진 본질적 의미이다. 우주 안에서 우리가 아는 한 엔트로피만은 불가역인 물리량이라는 이것을 나타내고 있으므로 이 법칙은 위대한 것이다. 그만큼 <시간의 거꾸로 돌아오는 것>의 기능성을 찾아내려고 하는 우리로서는 귀찮은 <숙적>이기도 한 셈이다.

 

엔트로피를 식으로 나타낸 볼스만

 

===========*루드비히 에드워드 볼스만(Ludwig Eduard Boltzmann, 1844-1906)=오스트리아 물리학자 절학자로 윈대학 교수이다. 통계역학의 단서를 연 공적 외로 정자기학, 열역학, 수학의 연구자이다.=======

과학사에 남을 큰일은 1인의 천재만으로는 완결할 수 없는 수가 많다. 운명적인 연속으로 기적 같은 법칙이 생기는 수가 있다. 카르노에서 클라우지우스에게로 계승된 엔트로피의 밴드는 다음 주자에게 건네졌다. 또 추상적이었던 개념을 오스트리아의 물리학자 볼스만이 실체를 가진 물리량으로서 완성시킨 것이다.

볼스만은 기체의 분자나 원자가 여러 가지 속도로 운동하고 있다고 생각도 하는 <기채분자운동론>에 주목하여 <열이란 실은 분자나 원자의 운동을 말하며 운동의 정도가 표현된 것이 온도가 아닌가?>하고 생각한 것이다.

현재로는 <열운동>이라고 말하고 있는 그의 생각은 거의 과학자마저도 물질이 작은 알맹이 곧 분자나 원자로 되어 있다는 것을 아직 알지 못하였던 당시로서는 매우 획기적인 사고방식이었다.

다시 <뜨거운 공기의 분자는 빨리 움직이고 찬 공기의 분자는 천천히 움직인다. 양자가 충돌하면 서로의 속도를 주고받으므로 속도의 차가 적어진다. 그것을 몇 만 번 반복하면 최종적으로 분자 전체의 속도가 균일해지고 따라서 공기 전체의 온도가 균일해진다. 그러면 엔트로피는 분자의 운동을 나타내는 방정식으로 적을 수 있을 터이다.>고 생각하여 실제로 이하와 같은 수식화에 성공하였다.

S= K log W

S는 엔트로피를 나타낸다. 클라우지우스에 의하여 사디 카르노(Sadi Carnot)의 두문자에서 따 내였다.

우변의 W는 <상태수>로 분자가 취할 수 있는 <상태>의 패턴 수는 어느 정도인지를 나타낸다.

난잡함이 많이 흩어질수록 상태의 패턴수가 많아진다는 것은 무심중에 느껴질 것으로 생각한다.

W의 왼쪽 log는 고교수학에서 배우는 대수(對數)이다. 그리고 K는 <보르스만 정수(定數)>라 불리는 비례정수(比例定数)이다. 요컨대 이식은 엔트로피는 상태수에 비례한다는 것을 말하고 있는 것이다. 의외로 단순하다.

이리하여 클라우지우스가 <난잡함>과 <온도>로 표현한 엔트로피는 <분자. 원자의 상태수>라는 보다 엄밀한 형식으로 환언되어서 수식이 된 것이다.

단지 이 식에는 외부와의 에너지의 교환이 없는 한 S가 변화하는 양은 항상 증가하든지 그렇지 않으면 같은 값에 계속 머문다는 제약이 있다.

ΔS ≧0

ΔS는 일전 시간에 S가 변하는 양.

여기에 엔트로피의 <시간의 화살>이 표현되어 있는 셈이다.

그런데 볼스만은 분자나 원자의 존재를 받아들이지 못하는 물리학자와의 논쟁에 많은 시간을 할애하지 못하였고 이해자도 많지 않았다. 차차 그는 정신병으로 가출하여 피서지에서 스스로 숨을 거두었다.

 

일방통행의 엔트로피에 좀이 쑤신 막스웰

 

열역학제2법칙에 따라 열은 고온에서 저온의 한 방향으로만 흐른다고 표현되어 볼스만에 의하여 분자 , 원자의 상태수는 작은 쪽에서 큰 쪽으로 한 방향으로만 옮는다고도 환언했다. 또 분자, 원자의 존재도 차차 인정되어갔다. 앤트로피의 개념은 사람들에게 받아들여져서 그와 함께 이 세계에는 <불가역의 변화>라는 것도 차차 알려져 갔다.

그런데 물리현상 중에서 엔트로피만 불가역임을 <참말인가?> 하고 의심하는 사람도 있었다. 물리학자는 기본적으로 대칭이 아닌 것이 기분이 나쁜 것이다. 영국 물리학자 막스웰(James Clerk Maxwell,1831-1879=영국 이론물리학자) 도 그 한 사람이었다.

전자기학을 확립하여 아인슈타인으로 하여금 <내가 가장 영향을 받은 물리학자>라고 말하게 한 대천재 막스웰은 열역학에서도 볼스만보다도 일찍이 기체분자운동이론을 제창하고 있었다. 그런 만큼 엔트로피라는 새로운 개념에도 깊이 생각했던 것일 것이다.

그에게는 엔트로피가 증대하는 일방이라면 이윽고 모든 것은 모양을 잃어서 우주에는 적적한 미래밖에 기다리고 있지 않을 것이다. 참으로 그러한가 하는 생각을 가지고 있던 듯하다.

그래서 열역학제2의 법칙의 벌어진 곳을 찾아서 생각한 것이 <막스웰의 악마>라 불리는 사고실험(思考實驗)이었다.

 

막스웰이 낳은 <악마>

 

그 이름이 너무나 유명하기 때문에 모두 들었을 것으로 생각한다. 그러나 어떤 의미가 있는 것인지는 엔트로피 발견에 대한 지금까지의 흐름을 모른다면 잘 모를 것이므로 그 흐름을 이 기회에 소개하련다. 막스웰의 악마란 다음과 같은 사고실험(思考實驗)이다.

<막스웰의 악마>란

무대설정

1, 완전히 밀폐되어 있는 용기가 있다. 용기 안에는 온도가 균일한 기체로 가득 차 있다. 온 도는 균일하지만 기체의 분자는 각각 여러 가지 속도로 움직이고 있다.

1, 용기에는 칸막이가 있어서 A와 B라는 2개의 작은 방으로 나누어져 있다. 또 칸막이에는 개폐할 수 있는 작은 창이 붙어있다.

1, 작은 창에는 무엇인가 작은 것이 있다. 기체의 분자의 움직임을 관찰하거나 작은 창을 자 유로 개폐하거나 할 수 있는 초능력을 갖춘 소위 악마이다.

 

이 악마가 작은 창에 가까이 오면 분자의 하나하나의 움직임을 보고 빨리 움직이고 있으면 A로 통하게 하고 느리게 움직이고 있으면 B로 통하게 작은 창을 개폐한다고 한다. 예를 들면 A에서 빨리 움직이는 분자가 오면 작은 창을 닫고 B로는 통하지 않게 한다.

그러면 이윽고 A는 빨리 움직이는 분자만이 되고 B는 느리게 움직이는 분자만이 된다. 이것은 용기 전체로서는 균일했던 온도가 고온인 A와 저온인 B로 나누인다.

엔트로피에 주목한다면 기체의 엔트로피가 최초의 상태보다도 작아졌다는 것이다. 이것으로는 열역학제2법칙 곧 엔트로피증대의 법칙에 반한다. 이런 것은 기체분자에 무엇인지 에너지가 더해지지 않는 한 일어나지 않을 터인데 악마는 단지 작은 창을 개폐한 것뿐인데 기체에는 아무런 일도 하지 않았다.

<그런 이상한 말이 있는가?> 막스웰은 엔트로피를 겨우 이해하기 시작한 물리학자들에게 악마를 돌려대어 그렇게 물은 것이다. 1867년의 일이다.

여기서 문제가 되는 것은 속도가 균일했던 기체분자가 전혀 에너지가 쓰이지 않은데 움직임이 빠른 분자와 느린 분자로 나누어지는 것이다.

따라서 용기 안에서 어떤 에너지의 출입이 있는 것조차 보인다면 모순은 없어진다. 오랜 동안 물리학자들은 그것을 찾았지만 좀처럼 발견되지 않았다.

혹시 악마를 멸망시키지 못한다면 열역학제2법칙은 틀린 것이 되고 제2종영구기관마저도 가능하다는 것이 되고 만다. 그렇다면 악마는 우리로서는 아마도 천사였다는 것이 되는 셈이 되는데...

그러면 물리학자들은 막스웰의 도전에 어떻게 응했을까. 이 천재가 걸어놓은 덫은 보는 것 이상으로 교묘하기 극한이었다. 왠지 그로부터 100년 이상에 걸쳐서 이 패라독스는 타파하지 못하였다.

 

악마를 눕힐 강력한 무기 <정보>

 

막스웰에게는 기체분자라는 미크로한 것의 운동이 기체전체의 마크로한 사상을 모두 설명할 수 있는가 하는 문제의식이 있었던 것 같으나 그에 답할 수가 없었던 것이다. 용기 안에 출입하는 에너지를 발견하지 못한 채로 바야흐로 시대는 21세기로 들어가고 만다. 놀라워라 막스웰! 시간의 거꾸로 돌아옴을 믿고 싶은 우리들로서는 믿을 만한 것이 이것밖에 없다.

단지 그 사이에도 많은 물리학자들에 의하여 가지가지의 아이디어는 나왔다. 그 하나에 대하여 <정보>는 에너지에 변환되는 것은 아닌지 하는 것이 있다. 예를 들면 레오 실라르드(Leo Szilard, / Szilárd Leó, 1898–1964=원자폭탄 개발 등에 관계한 헝가리 태생의 유대계 물리학자. 분자생물학자)라고 하는 물리학자는 1929년에 용기에 기체분자를 1개만 넣는다는 극단으로 단순화한 <실라르드의 엔진>이라고 불리는 모델을 생각했다.

악마는 2개의 방 어느 쪽에 분자가 있는지를 관측하여 정보를 얻는데 이 때 약간의 에너지가 소비되어 그런 때문에 악마에 의한 관측으로 그 이상으로 엔트로피는 증대하고 때문에 전체의 수지로는 증대하고 있다고 실라르드는 주장하였다.

그런데 그로부터 20년 정도 후에 행해진 검증의 결과 <실라르드의 엔진>으로 악마가 하는 것 같은 관측으로는 엔트로피는 증대하지 않는다는 것을 알았다. 악마, 떫다. 힘내라!.

원래 열역학의 개념이었던 엔트로피가 정보라는 전혀 관계가 없을 듯한 것과 이어진다는 것은 수확이었다. 이것이 <정보열역학>이라고 불리는 새롭고 그 후에 악마타도를 견인하는 학문분야 탄생의 계기가 되었다.

1961년 미국의 컴퓨터산업을 견인하는 IBM에서 연구자로 근무하는 란다우어(Landauer)가 악마에 대항하기 위한 새로운 아이디어를 제안하였다. 악마가 기체분자의 속도를 보고 작은 창을 개폐하는 작업에는 구분해서 본 분자의 속도를 정보로서 기억하여 다음에 오는 분자의 속도와 비교할 필요가 있다. 그러나 그 기억을 담아두면 언젠가는 용양이 넘치게 되므로 정기적으로 소거하지 않으면 안 된다. 이 <정보의 소거>라는 일을 할 때에 에너지가 쓰이므로 엔트로피가 증대한다고 하는 것이다.

===========*란다우어의 원리(영: Landauer's Principle)=정보의 소거 등 논리적으로 불가역적인 계산은 열역학적으로도 불가역적이고 환경에서의 상응하는 열역학적 엔트로피의 상승을 필요로 하는 것을 주장하는 원리이다. 1961년에 IBM의 로우프 란다우어에 의하여 처엄으로 논의되었다.）========

 

이 착상은 유력하다고 보인다. 그래서 2010년 마침내 그 때가 왔다. 일본의 도야베 쇼이치(鳥谷部祥一/중앙대조교수)、사가와 다카히로(沙川貴大/도쿄대 조교수) 등의 물리학자가 개발한 세계에서 처음인 <막스웰의 악마> 재현장치에 의한 실험으로 <온도의 환경 하에서 1비트의 정보를 소거하기 위해서는 최저라도 KT log 2의 일이 필요하다.>고 하는 것이 명시된 것이다.

이리하여 막스웰이 이 세상에 태어나게 해서 150년 가까운 사이에 목숨을 지탱해온 악마는 마침내 멈춤이 찔리었다. 엔트로피 증대의 법칙은 무사히 지켜졌다. 그런데 이야기는 이것으로 끝나지 않았다. 혹시 악마의 부활!? 혹시 그렇게 되면 우리들이 좇아 구하는 <시간의 거꾸로 돌아오기>에로의 길도 넓어지게 된다.*

 

출처=gendai.ismedia.jp ›

필자=필자

다카미스 유이치(高水裕一)

1980년 도쿄 생, 츠쿠바대학(筑波大學) 계산과학연구센터연구원. 2003년. 와세다대학(早稲田大學) 이공학부물리학과 졸업. 2007년, 와세다대학에서 이학박사. 2009년, 도쿄대학(東京大學) 대학원이학계연구과 빅뱅센터 특임연구원. 2012년, 교토대학(京都大學) 기초물리학연구소PD학진특별연구원. 2013년 영국게임브리치대학 응용수학. 이론물리학과이론우주론센터에 소속하여 그 소장인 스티븐 호킹박사에 사사. 2016년부터 현직. 전문은 우주론. 근년에는 기계학습을 사용한 의학물리학 연구에 정진하고 있음.