에너지와 엔트로피:열역학 및 통계역학의 출현

2.열역학 제2법칙의 진화:엔트로피 개념을 출현 자연세계에서 어떤 특정한 종류의 현상이 일어날 수 없다는 형태로 이같이 표현된 열역학 제2법칙은 클라우지우스에게는 불완전해 보였다. “법칙”이라고 불리는 것이 지니는 규칙성, 보존성도 내포하지 않았고 정확한 표현도 아니었기 때문이다. 그리고 제2법칙의 또 다른 표현으로 볼 수 있는 카르노의 법칙도 “법칙”이라고 부르기에는 지나치게 특수한 종류의 현상에 관한 것임은 마찬가지였다. 또한 클라우지우스에게는 이렇게 불완전하게 표현된 열역학 제2법칙은 그 정확한 의미도 이해하기가 힘든 것으로 느껴졌다. 따라서 그는 1850년 이후 오랫동안을 열역학 제2법칙의 더 일반적이고 완전한, 그리고 수학적으로 정리된, 표현을 얻어내려고 노력했다. “엔트로피(entropy)`라는 개념은 15년간에 걸친 이같은 클라우지우스의 노력의 결과로 얻어졌다. 이렇게 자연세계에 있어서의 일반적인 변형이 어떤 한 방향으로만 일어난다는 것을 표현해 주게 된 클라우지우스는 이제 톰슨의 1852년의 언급에 한결 가까이 온 셈이었다. 그러나 그러기 위해서는 대가를 치러야만 했다. 직접 관측할 수 없는 계 내부의 열의 증감이나 분자간 분리의 정도의 증감에 대해 다루어야만 했던 것이다. 그리고 이처럼 관측할 수 없는 차원에서의 현상과 작용에 대해 논의하는 일은 그에게는 “가정적”인 것으로 생각되었다. 클라우지우스가 “변형”의 개념이나 “變形當量値”의 개념에 만족하지 않고 “엔트로피”라는 개념을 만들어낸 것은 이갘은 가정적인 성격을 회피하기 위해서였던 것으로 보인다. 엔트로피의 변화가 계의 내부열과 “분리도”의 증감에 대한 변형당량치의 합, 다시 말해서 계의 내부에서 일어나느 변형당량치의 합으로 주어진 것이다. 이렇게 클라우지우스가 관념적을 결론지은 것을 수학적으로 추론해 낸 것은 1870년대 후반 플랑크였다. 그리고 그러기 위해서는 외부와의 작용이 …
이렇게 클라우지우스가 관념적을 결론지은 것을 수…