[전문가의 세계 - 박주용의 퓨처라마](22)엔트로피는 질서의 따분함 깨는 힘…재미있는 일이 생긴다

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서로 다른 ‘계’가 만나는 순간 각 계가 부동의 정상상태 흔들면 ‘질서’ 무너지고 ‘무질서’가 증가한다.

해외여행이 자유화되지도 않았던 초등학생 시절 아버지 직장을 따라 가족이 외국에서 몇년 동안 생활하게 되었었다. 알파벳 정도나 겨우 읽을 수 있던 어린아이가 말이 전혀 통하지 않는 동갑내기들이 모여 있는 학교에 외국인으로서 처음 가던 날, 평생 한국이라는 계에 익숙해졌던 몸과 마음이 외국이라는 계와 접촉하며 느꼈던 이질감은 그로부터 긴 시간이 지난 지금도 생생하다.

그래서 진정으로 새로운 현상은 서로 이질적인 성질을 가진 계들이 만나는 경계에서 생기는 섭동이 각 계의 정상상태에 충격을 가할 때 제대로 일어날 수 있다. 그 결과는 기존 정상상태의 완전한 파괴일 수도 있고, 아주 약간의 변이가 가미된 새로운 정상상태일 수도 있다. 많은 독자들도 매년 목격하는 일이겠지만 올해도 누군가는 2022년 1월1일 아침이 밝자 ‘행복한 임인년’을 기원하는 메시지를 보냈을 것이고, 누군가는 그걸 보고 임인년은 음력설부터 시작되는 것이 아니냐고 물었을 것이다. 음력을 사용하는 전통계에 양력이라는 외부계의 영향이 들어온 다음에 어정쩡하게 살아남았기 때문이다.

이러한 상식적이고 당연한 이해를 바탕으로 ‘질서’를 과학적인 양으로 정의하는 역사적 과정은 ‘활력’ ‘힘찬 움직임’이라는 일상적인 해석으로부터 우리에게 익숙한 ½mv²과 같은 에너지의 공식을 만들어낸 과정과 매우 흡사했다. 실제 1865년 독일 물리학자 루돌프 클라우지우스는 일부러 에너지와 비슷한 느낌이 나도록 영어 접두사 ‘en-’에 변화·전환을 뜻하는 그리스어 ‘τροπη’를 붙여 물리계가 외부의 자극으로 변화하는 정도를 측정하는 ‘엔트로피’라는 말을 제시하였다. 클라우지우스가 처음 이 개념을 제안했을 때는 열과 온도에 따른 물질의 성질을 연구하는 물리학 분야인 열역학에서 주로 사용되었는데 그 이후에 사회나 경제와 같은 다양한 계의 질서를 계산할 때도 사용되는 보편적인 개념으로 자리잡게 된다.

이에 반해 질서 없는 1번 승객은 25개 자리 가운데 하나를 차지하고, 2번 승객은 나머지 24개 가운데 하나를 차지하고, 이렇게 따지다보면 이들은 무려 ‘25×24×23×22×21×20×19×18×17×16=11861676288000’개에 달하는 형상 가운데 하나를 선택하게 된다.

 

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