열죽음
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
열죽음은 열역학 제2법칙에 따라 우주의 모든 에너지가 균등하게 분산되어 더 이상 일을 할 수 없는 상태가 되는 가설이다. 1851년 윌리엄 톰슨(켈빈 경)에 의해 처음 제안되었으며, 헬름홀츠와 랭킨에 의해 발전되었다. 열역학적 평형에 도달하지 못할 것이라는 반대 견해도 존재하며, 빅 립과 같은 다른 우주의 종말 시나리오도 제시된다. 대중문화에서 열죽음은 다양한 작품의 소재로 활용되었다.
더 읽어볼만한 페이지
- 엔트로피 - 정보 엔트로피
정보 엔트로피는 확률 변수의 불확실성을 측정하는 방법으로, 사건 발생 가능성이 낮을수록 정보량이 커진다는 원리에 기반하며, 데이터 압축, 생물다양성 측정, 암호화 등 다양한 분야에서 활용된다. - 엔트로피 - 얽힘 엔트로피
얽힘 엔트로피는 힐베르트 공간에서 순수 상태의 양자 얽힘 정도를 나타내는 척도로, 전체 시스템을 부분 시스템으로 나누었을 때 부분 시스템의 밀도 행렬에 대한 폰 노이만 또는 레니 엔트로피로 계산된다. - 1851년 과학 - 만년자명종
만년자명종은 다나카 큐쥬가 1851년에 제작한 7가지 기능을 가진 기계식 시계로, 부정시법에 자동 대응하는 일본식 시계 기능과 독창적인 충치차 기어 메커니즘 등 뛰어난 기술력을 보여주며 중요문화재 및 기계유산으로 지정되어 국립과학박물관에 전시 중이다. - 1851년 과학 - 푸코의 진자
푸코의 진자는 레옹 푸코가 지구 자전을 실험적으로 증명하기 위해 고안한 장치로, 진동면이 지구를 기준으로 회전하는 현상을 통해 자전을 시각적으로 보여주며 교육 및 전시 목적으로 활용된다. - 열역학 엔트로피 - 등엔트로피 과정
등엔트로피 과정은 열역학에서 엔트로피가 일정하게 유지되는 가역적인 단열 과정으로, 이상적인 경우 여러 열역학 사이클에서 중요한 역할을 하며, 실제 장치에서는 근사적으로 사용되고 터빈, 압축기 등의 효율을 정의하는 데 활용된다. - 열역학 엔트로피 - 잔류 엔트로피
잔류 엔트로피는 열역학적 평형 상태와 절대 영도 근처의 비평형 상태 간의 엔트로피 차이를 의미하며, 스핀 아이스나 일산화탄소 결정 등에서 관찰되는 물질의 미시적 배치의 불규칙성으로 인해 발생한다.
열죽음 | |
---|---|
우주론적 종말 시나리오 | |
다른 이름 | 열사망 큰 얼음 |
관련 개념 | 엔트로피, 우주의 미래, 시간의 화살 |
개요 | |
설명 | 우주의 최대 엔트로피 상태, 더 이상의 유용한 에너지가 없는 상태 |
발생 조건 | 우주가 영원히 팽창하는 경우 |
주요 특징 | 온도 균일화 에너지 고갈 물리적 과정 정지 |
과학적 배경 | |
열역학 제2법칙 | 엔트로피 증가 법칙에 따른 불가피한 결과 |
우주 팽창 | 우주론에서 암흑 에너지에 의한 가속 팽창이 지속될 경우 |
에너지 보존 | 총 에너지는 보존되지만, 사용 가능한 형태의 에너지 감소 |
미래 예측 | |
별의 형성 | 별의 형성이 중단되고, 기존의 별들도 소멸 |
블랙홀 | 블랙홀조차도 호킹 복사에 의해 천천히 증발 |
최종 상태 | 극도로 낮은 에너지 상태에서 입자들의 희미한 활동만이 존재 |
철학적 의미 | |
시간의 종말 | 더 이상 변화가 없으므로 시간의 개념이 무의미해짐 |
생명의 가능성 | 생명체가 생존하고 유지하는데 필요한 에너지 공급 불가 |
기타 | |
대체 시나리오 | 빅 립, 빅 크런치, 가짜 진공 붕괴 등 다른 우주 종말 시나리오 존재 |
2. 아이디어의 기원
열죽음의 아이디어는 열역학 제2법칙에서 비롯되었으며, 이 법칙의 한 버전에 따르면 고립계에서 엔트로피는 증가하는 경향이 있다. 이 가설은 만약 우주가 충분한 시간 동안 지속된다면, 모든 에너지가 균등하게 분산되는 상태에 점근적으로 접근할 것이라고 함축한다. 즉, 자연에는 기계적 에너지(운동)가 열에너지로 소산(에너지 변환)되는 경향이 있어, 시간의 경과에 따라 열역학 제2법칙 때문에 우주의 기계적 운동은 일이 열로 변환되면서 쇠퇴할 것이라는 견해가 존재한다.
1777년 프랑스 천문학자 장 실뱅 바일은 천문학 역사에 관한 저술과 볼테르와의 서신에서 모든 행성은 내부 열을 가지고 있으며 현재 냉각의 특정 단계에 있다는 추측을 제기했다. 목성은 수천 년 동안 생명체가 발생하기에는 아직 너무 뜨겁고, 달은 이미 너무 차가운 상태라고 보았다. 이 견해에서 최종 상태는 모든 운동이 멈추는 "평형" 상태로 묘사된다.[4]
이후, 열역학 제1법칙과 열역학 제2법칙을 우주 과정에 적용하면서 열죽음 아이디어가 구체화되기 시작했다.
최근의 인플레이션 우주론 연구에서는 열죽음 개념에 대한 의문이 제기되고 있다. 이 이론에 따르면 팽창 전 초기 우주는 열평형 상태, 즉 열죽음과 비슷한 상태였다. 그러나 팽창 우주에서는 우주가 가질 수 있는 최대 엔트로피가 실제 엔트로피보다 훨씬 빠르게 증가한다. 따라서 우주의 엔트로피는 계속 증가하지만, 항상 열평형 상태에서 크게 벗어나 있을 수 있다는 견해도 있다.
또한, 우주의 열역학적 모델 자체에 대한 의문도 제기된다. 중력이나 양자 현상과 같은 효과를 단순한 열역학 모델과 결합하기 어렵기 때문에, 이러한 모델이 우주의 미래를 정확히 예측하는 데 한계가 있다는 견해도 있다.
2. 1. 초기 제안
열죽음 개념은 열역학 제2법칙에서 유래되었으며, 이 법칙에 따르면 고립계의 엔트로피는 증가하는 경향이 있다. 이 가설은 우주가 충분히 오랜 시간 동안 지속된다면, 모든 에너지가 균등하게 분산되는 상태에 점근적으로 접근할 것이라고 시사한다. 즉, 자연 현상에서 기계적 에너지(운동)가 열에너지로 소산(에너지 변환)되는 경향이 있으며, 시간이 지남에 따라 우주의 기계적 운동은 감소하고 열로 변환될 것이라는 견해이다.[4]1777년 프랑스 천문학자 장 실뱅 바일은 천문학 역사에 관한 저술과 볼테르와의 서신에서 모든 행성이 내부 열을 가지고 있으며 현재 냉각 단계에 있다고 주장했다. 그는 목성은 아직 생명체가 발생하기에 너무 뜨겁고, 달은 이미 너무 차갑다고 보았다. 이 관점에서 최종 상태는 모든 운동이 멈추는 "평형" 상태로 묘사된다.[4]
1851년 윌리엄 톰슨(켈빈 경)은 사디 카르노, 제임스 줄, 루돌프 클라우지우스의 기계적 에너지 손실 이론을 바탕으로 열역학 법칙의 결과로서 열죽음 개념을 처음으로 제안했다. 이후 10년 동안 헤르만 폰 헬름홀츠와 윌리엄 랭킨이 톰슨의 견해를 더욱 발전시켰다.[7] 1852년 켈빈 경이 열죽음을 처음 제창했고, 1854년 헬름홀츠와 랭킨이 이 이론을 확장했다.[38][39]
2. 2. 켈빈의 기여
1852년, 켈빈 경은 ''자연의 기계적 에너지 소산에 대한 보편적 경향''이라는 논문을 발표했다. 이 논문에서 그는 기계적 운동과 그 운동을 생성하는 데 사용되는 에너지가 자연적으로 소산되거나 고갈될 것이라는 견해로 요약되는 열역학 제2법칙의 기초를 제시했다.[6] 이 아이디어는 태양의 나이와 우주 운행의 역학에 적용되는 것과 관련하여 윌리엄 랭킨과 헤르만 폰 헬름홀츠의 관심을 끌었다.1862년, 톰슨은 "태양열의 나이"라는 기사를 발표하여 에너지의 불멸성(제1법칙)과 에너지의 보편적 소산(제2법칙)에 대한 자신의 근본적인 믿음을 재확인했다. 이로 인해 열의 확산, 유용한 운동의 중단(일), 위치 에너지의 고갈을 초래하며 "물질적 우주를 통해 돌이킬 수 없이 잃게" 된다고 보았다.
175px은 1852년에 우주 열 죽음의 아이디어를 처음 제시했다.]]
켈빈은 우주가 결국 열역학적 평형에 도달할지 확신하지 못했으며, 소산된 에너지를 "''운동 에너지''"와 사용 가능한 일로 복원하여 "생기를 되찾는 우주"를 만드는 데는 "창조 행위 또는 유사한 힘을 가진 행위"가 필요할 것이라고 추측했다.[9][10]
켈빈은 열 죽음 역설(켈빈의 역설)을 도입했는데, 이는 우주가 열역학적 평형에 도달하지 못했기에 우주가 무한히 오래되었다는 고전적 개념에 이의를 제기했고, 따라서 추가적인 일과 엔트로피 생산이 여전히 가능하다는 것을 보여주었다. 별의 존재와 온도 차이는 우주가 무한히 오래되지 않았다는 경험적 증거로 간주될 수 있다.[11][8]
톰슨의 논문 발표 후, 헬름홀츠와 랭킨은 톰슨에게 이 아이디어의 공로를 인정했지만, 톰슨이 우주가 "열 죽음"(헬름홀츠)으로 끝날 것이며, 이는 "모든 물리적 현상의 종말"(랭킨)이 될 것이라고 주장한다고 밝혔다.[7][12]
켈빈 경은 1852년에 처음으로 열적 죽음을 제창했고, 그 이론은 1854년에 헬름홀츠와 랭킨에 의해 확장되었다.[38][39] 이는 클라우지우스가 엔트로피라는 물리량을 기반으로 열역학 제2법칙을 최종적으로 정식화하기 (1865년) 11년 전의 일이었다.
2. 3. 헬름홀츠와 랭킨의 확장
1852년 켈빈 경은 열역학 제2법칙을 바탕으로 열적 죽음 개념을 처음 제안했으며, 1854년 헤르만 폰 헬름홀츠와 윌리엄 랭킨이 이 이론을 더욱 발전시켰다.[38][39] 이는 루돌프 클라우지우스가 1865년 엔트로피 개념을 통해 열역학 제2법칙을 최종 정립하기 11년 전의 일이다.3. 열역학 법칙과 우주
우주 열 죽음 개념은 열역학 제1법칙과 제2법칙을 우주 과정에 적용하면서 논의되기 시작했다. 1851년 켈빈 경은 열역학적 이론 실험에 근거하여 "열은 물질이 아니라 역학적 효과의 역학적 형태이며, 기계적 일과 열 사이에는 원인과 결과 사이의 동등성이 있어야 한다"는 견해를 제시했다.[5]
1852년 톰슨은 ''자연의 기계적 에너지 소산에 대한 보편적 경향''이라는 논문에서 기계적 운동과 그 운동을 생성하는 데 사용되는 에너지가 자연적으로 소산되거나 고갈될 것이라는 열역학 제2법칙의 기초를 제시했다.[6] 이 아이디어는 태양의 나이와 우주 운행 역학에 적용되면서 윌리엄 랭킨과 헤르만 폰 헬름홀츠의 관심을 끌었고, 그들은 이 주제에 대해 아이디어를 교환했다.[7]
1862년 톰슨은 "태양열의 나이"라는 기사에서 에너지 불멸성(열역학 제1법칙)과 에너지의 보편적 소산(제2법칙)에 대한 믿음을 재확인하며, 열의 확산, 유용한 운동의 중단(일), 위치 에너지의 고갈이 "물질적 우주를 통해 돌이킬 수 없이 잃게" 되지만, 우주 전체에 대해서는 "위치 에너지가 명백한 운동으로, 그리고 다시 열로 변환되는 무한한 공간을 통한 무한한 진행"을 가리킨다고 썼다.[8]
우주가 열적 죽음에 빠진다는 생각은 "고립계의 엔트로피는 증가한다"는 열역학 제2법칙에서 유도된다. 우주에서 무한한 시간이 지나면 모든 에너지가 균등하게 분포하는 상태에 도달할 것으로 예상된다. 1852년 켈빈 경이 처음으로 열적 죽음을 제창했고, 1854년 헤르만 폰 헬름홀츠와 윌리엄 랭킨이 이 이론을 확장했다.[38][39] 이는 루돌프 클라우지우스가 엔트로피를 기반으로 열역학 제2법칙을 최종 정식화하기(1865년) 11년 전의 일이었다.
열적 죽음을 맞이한 우주는 절대 영도에 가까운 온도가 된다. 이 상태는 "저온사(cold death)" 또는 "빅 프리즈"와 비슷하지만, 열적 죽음과는 다르다.
최근 인플레이션 우주론 연구에서는 열적 죽음 개념이 뒤집어지고 있다. 팽창 전 초기 우주는 열평형 상태로 열적 죽음과 비슷했지만, 팽창 우주에서는 우주가 가질 수 있는 최대 엔트로피가 실제 엔트로피보다 빠르게 증가하여 우주는 항상 열평형에서 벗어난 상태로 유지될 수 있다는 연구 결과도 있다.
또한, 중력이나 양자역학 현상과 같은 효과를 단순한 열역학 모델과 함께 고려하기 어렵기 때문에, 이러한 모델이 우주의 미래를 예측하는 데 유용한지에 대한 의문도 제기되고 있다.
3. 1. 켈빈의 역설
켈빈 경(Lord Kelvin)은 1852년 ''자연의 기계적 에너지 소산에 대한 보편적 경향''이라는 논문을 발표했다. 이 논문에서 그는 기계적 운동과 그 운동을 생성하는 데 사용되는 에너지가 자연적으로 소산되거나 고갈될 것이라는 견해로 요약되는 열역학 제2법칙의 기초를 제시했다.[6] 1862년, 톰슨은 "태양열의 나이"라는 기사를 발표하여 에너지의 불멸성(제1법칙)과 에너지의 보편적 소산(제2법칙)에 대한 자신의 근본적인 믿음을 재확인했다. 그는 열의 확산, 유용한 운동의 중단(일), 위치 에너지의 고갈을 초래하며 "물질적 우주를 통해 돌이킬 수 없이 잃게" 되는 반면, 우주 전체에 대한 결과에 대한 자신의 견해를 명확히 했다.[8]
켈빈 경은 우주가 결국 열역학적 평형에 도달할지 확신하지 못했지만, 소산된 에너지를 "운동 에너지"와 사용 가능한 일로 복원하여 "생기를 되찾는 우주"를 만드는 데는 "창조 행위 또는 유사한 힘을 가진 행위"가 필요할 것이라고 추측했다.[9][10] 켈빈은 또한 열 죽음 역설(켈빈의 역설)을 도입했는데, 이는 우주가 열역학적 평형에 도달하지 못했기에 우주가 무한히 오래되었다는 고전적 개념에 이의를 제기했고, 따라서 추가적인 일과 엔트로피 생산이 여전히 가능하다는 것을 보여주었다. 별의 존재와 온도 차이는 우주가 무한히 오래되지 않았다는 경험적 증거로 간주될 수 있다.[11][8]
헬름홀츠와 랭킨은 톰슨의 역설과 아이디어에 대한 공로를 인정하면서도, 톰슨이 우주가 "열 죽음"(헬름홀츠)으로 끝날 것이며, 이는 "모든 물리적 현상의 종말"(랭킨)이 될 것이라고 주장한다고 해석했다.[7][12]
4. 현재 상태 및 논쟁
우주의 열죽음은 열역학 제2법칙에 기반한 개념으로, 고립계의 엔트로피가 증가하여 결국 모든 에너지가 균등하게 분포되는 상태를 의미한다. 켈빈 경이 1852년에 처음 제안했으며, 1854년에 헬름홀츠와 랭킨이 이 이론을 발전시켰다.[38][39]
하지만 열죽음 개념에 대한 논쟁은 계속되고 있다. 막스 플랑크는 "우주의 엔트로피"라는 구절이 정확한 정의를 갖지 않아 의미가 없다고 주장했고,[25][26] 2008년 월터 그랜디는 "아직 우리가 충분히 이해하지 못하는 우주의 엔트로피에 대해 이야기하는 것은 주제넘은 일"이라고 표현했다.[27] 라슬로 티사는 고립된 시스템이 평형 상태에 있지 않으면 엔트로피를 부여할 수 없다고 언급했으며,[28] 한스 아돌프 부흐달은 우주를 닫힌 열역학적 시스템으로 간주하는 것은 부적절하다고 비판했다.[29] 조반니 갈라보티는 평형 상태가 아닌 시스템에 대해 보편적으로 받아들여지는 엔트로피 개념이 없다고 말했다.[30] 엘리엇 H. 리브와 야콥 잉바손은 비평형 엔트로피를 명확하게 정의하는 것이 불가능하다고 지적했으며,[31] 피터 랜즈버그는 열역학과 엔트로피 개념을 우주 전체에 적용하는 것에 의문을 제기했다.[32]
2010년의 한 엔트로피 분석에서는 일반적인 중력장의 엔트로피가 아직 알려지지 않았고, 중력 엔트로피를 정량화하기 어렵다고 언급되었다.[33] 리 스몰린은 중력이 우주를 열적 평형에서 벗어나게 유지하는 데 중요한 역할을 하며, 중력적으로 결합된 시스템은 음의 비열을 가지므로 균일한 평형 상태로 진화하지 않고 점점 더 구조화되고 이질적이 된다고 설명했다.[34] 이러한 관점은 닫힌 시스템에서 안정적인 비평형 정상 상태가 발견되었다는 실험 결과로 뒷받침된다.[35][36] 즉, 고립된 시스템이 하위 시스템으로 분열될 때 반드시 열역학적 평형에 도달하는 것은 아니며, 엔트로피는 하위 시스템 간에 전송될 수 있지만 그 생성은 0이 될 수 있다.
최근 인플레이션 우주론 연구에서는 열죽음 개념에 대한 반론도 제기된다. 팽창 전 초기 우주는 열평형 상태였지만, 팽창 우주에서는 우주가 가질 수 있는 최대 엔트로피가 실제 엔트로피보다 훨씬 빠르게 증가하므로 우주는 항상 열평형에서 벗어난 상태로 유지될 수 있다는 것이다. 또한, 중력이나 양자 현상과 같은 효과를 고려할 때 단순한 열역학적 모델로 우주의 미래를 예측하는 것은 어렵다는 견해도 있다.
4. 1. 열죽음 vs. 빅 립
우주의 최종 상태에 대한 제안은 궁극적인 운명에 대한 가정에 따라 다르며, 이러한 가정은 20세기 후반과 21세기 초에 걸쳐 상당히 다양했다. 무한정 팽창을 계속하는 가설적인 "열린" 또는 "평평한" 우주에서는 열죽음 또는 빅 립이 결국 발생할 것으로 예상된다.[3][13] 만약 우주 상수가 0이라면, 우주는 ''매우'' 긴 시간 척도로 절대 영도 온도에 근접할 것이다. 하지만 우주 상수가 양수라면, 온도는 0이 아닌 양의 값으로 점근하며, 우주는 더 이상 일을 할 수 없는 최대 엔트로피 상태에 근접할 것이다.[14]열죽음을 맞이한 우주는 절대 영도에 가까운 온도가 된다. 이 상태는 우주 전체가 이상하게 저온 상태가 되는 "저온사(cold death)" 또는 "빅 프리즈"라고 불리는 상태와 비슷하지만, 열죽음과는 다르다.
4. 2. 시간 척도
무한정 팽창을 계속하는 가설적인 "열린" 또는 "평평한" 우주에서는 열 죽음 또는 빅 립이 결국 발생할 것으로 예상된다.[3][13] 만약 우주 상수가 0이라면, 우주는 ''매우'' 긴 시간 척도로 절대 영도 온도에 근접할 것이다. 하지만 우주 상수가 양수라면, 온도는 0이 아닌 양의 값으로 점근하며, 우주는 더 이상 일을 할 수 없는 최대 엔트로피 상태에 근접할 것이다.[14]이 이론은 "빅뱅"에서 현재에 이르기까지 우주의 물질과 암흑 물질이 별, 은하 및 은하단에 집중되어 왔으며, 앞으로도 계속 그렇게 될 것으로 추정한다. 따라서 우주는 열역학적 평형 상태에 있지 않으며, 물체는 물리적인 일을 할 수 있다.[15] 호킹 복사로 인해 대략 1개의 은하 질량(1011 태양 질량)의 초거대 블랙홀의 붕괴 시간은 10100년 정도이므로, 적어도 그 시간까지는 엔트로피가 생성될 수 있다. 우주의 일부 거대한 블랙홀은 은하의 초은하단 붕괴 동안 최대 1014 태양 질량까지 계속 성장할 것으로 예측된다. 이들조차도 최대 10106년의 시간 척도에 걸쳐 증발할 것이다.[17] 그 이후, 우주는 이른바 암흑 시대에 진입하며 주로 희소한 광자와 렙톤 가스로 구성될 것으로 예상된다.[15] 매우 희박한 물질만 남은 채, 우주의 활동은 극도로 낮은 에너지 수준과 극도로 긴 시간 척도로 인해 극적으로 감소할 것이다. 추측건대, 우주는 두 번째 인플레이션 시대로 진입할 수 있거나, 현재의 양자 진공 상태가 거짓 진공이라고 가정하면, 진공은 더 낮은 에너지 준위로 붕괴될 수 있다.[15] 엔트로피 생성이 중단되고 우주가 열죽음에 도달할 가능성도 있다.[15]
광대한 기간 동안, 자발적인 엔트로피 ''감소''가 결국 푸앵카레 재귀 정리,[18] 열적 요동,[19][20][21] 및 요동 정리를 통해 발생할 것이라고 제안된다.[22][23] 이를 통해, 대략 년 안에 무작위적인 양자 요동 또는 양자 터널링에 의해 또 다른 우주가 생성될 수 있다.[24]
4. 3. 반대 견해
막스 플랑크는 "우주의 엔트로피"라는 구절은 정확한 정의를 허용하지 않으므로 의미가 없다고 주장했다.[25][26] 2008년 월터 그랜디는 "아직 이해하는 것이 너무 적은 우주의 엔트로피에 대해 말하는 것은 다소 주제넘은 일"이라고 표현했다.[27] 라슬로 티사는 "고립된 시스템이 평형 상태에 있지 않으면, 우리는 그 시스템에 엔트로피를 연관시킬 수 없다"고 언급했다.[28] 한스 아돌프 부흐달은 "우주를 닫힌 열역학적 시스템으로 취급할 수 있다는 완전히 정당화될 수 없는 가정"에 대해 비판했다.[29] 조반니 갈라보티는 "평형 상태가 아닌 시스템에 대한 보편적으로 받아들여지는 엔트로피 개념은 없다"고 말했다.[30] 엘리엇 H. 리브와 야콥 잉바손은 비평형 엔트로피를 정의하는 것의 어려움을 지적했다.[31] 피터 랜즈버그는 열역학과 엔트로피 개념을 우주 전체에 적용하는 것에 대한 의문을 제기했다.[32]2010년 엔트로피 상태 분석에서는 일반적인 중력장의 엔트로피가 아직 알려지지 않았고, 중력 엔트로피를 정량화하기 어렵다고 언급되었다.[33] 리 스몰린은 중력이 우주를 열적 평형 상태에서 벗어나게 유지하는 데 중요한 역할을 하며, 중력적으로 결합된 시스템은 음의 비열을 가지므로 균일한 평형 상태로 진화하지 않고 점점 더 구조화되고 이질적이 된다고 설명했다.[34] 이러한 관점은 닫힌 시스템에서 안정적인 비평형 정상 상태가 발견되었다는 실험 결과에 의해 뒷받침된다.[35][36] 즉, 고립된 시스템이 하위 시스템으로 분열될 때 반드시 열역학적 평형에 도달하는 것은 아니며, 엔트로피는 하위 시스템 간에 전송되지만 그 생성은 0이 될 수 있다.
최근 인플레이션 우주론 연구에서는 열죽음 개념에 대한 반론이 제기되고 있다. 팽창 전 초기 우주는 열평형 상태였지만, 팽창 우주에서는 우주가 가질 수 있는 최대 엔트로피가 실제 엔트로피보다 훨씬 빠르게 증가하므로 우주는 항상 열평형에서 벗어난 상태로 유지될 수 있다는 것이다. 또한, 중력이나 양자 현상과 같은 효과를 고려할 때 단순한 열역학적 모델로 우주의 미래를 예측하는 것은 어렵다는 견해도 있다.
5. 대중문화 속 열죽음
아이작 아시모프의 1956년 단편 소설 《최후의 질문》에서, 인류는 우주의 열죽음을 어떻게 피할 수 있는지에 대해 반복적으로 궁금해한다.
1981년 《닥터 후》의 "로고폴리스" 에피소드에서, 닥터는 로고폴리탄이 다른 우주로 열 축적을 배출하기 위해 우주에 환기구를 만들었다는 것을 깨닫는다. - "전하 진공 임베이먼트" 또는 "CVE" - 우주의 종말을 지연시키기 위해서였다. 닥터는 "풀 서클"에서 실수로 그러한 환기구를 통과했다.
1995년 컴퓨터 게임 《나는 입이 없고 비명을 질러야 한다》는 할란 엘리슨의 동명 단편 소설을 기반으로 하며, 악의적인 슈퍼컴퓨터 AM이 우주의 열죽음에서 살아남아 영원히 불멸의 희생자를 고문할 것이라고 언급한다.
2011년 애니메이션 시리즈 《마법소녀 마도카☆마기카》에서, 적대자 큐베는 자신이 엔트로피에 대항하고 우주의 열죽음을 막기 위해 수천 년 동안 마법 소녀를 만들어 에너지원을 수집해온 외계 종족의 일원임을 밝힌다.
《파이널 판타지 XIV: 효월의 종언》의 마지막 장에서 플레이어는 미래에 대한 희망을 모두 잃고 더 이상 살고 싶어하지 않는 외계 종족인 이아를 만난다. 그들은 궁극적으로 우주의 열죽음을 알고, 그 필연성 때문에 다른 모든 것을 무의미하게 여기기 때문이다.
Xeelee 시퀀스의 전반적인 줄거리는 광자 새들이 별이 백색 왜성이 되는 속도를 가속화하여 우주의 열죽음을 가속화하려는 노력을 다룬다.
2019년 히트작인 인디 비디오 게임 《아우터 와일즈》는 우주의 열죽음이라는 아이디어와, 우주가 이전 열죽음을 경험한 후의 빅뱅의 순환이라는 이론과 관련된 여러 테마를 가지고 있다.
걸스' 프론트: 뉴럴 클라우드의 7번째 주요 스토리 이벤트인 Singularity Immemorial[37]에서, 줄거리는 우주 탐사를 시뮬레이션하기 위해 만들어진 가상 구역과 우주의 열죽음의 위협에 관한 것이다. 이 시뮬레이션은 뉴럴 클라우드의 바이러스 개체 모방인 엔트로픽스를 열죽음의 효과를 대신하는 존재로 사용한다.
참조
[1]
웹사이트
WMAP – Fate of the Universe
http://map.gsfc.nasa[...]
NASA
2008-07-17
[2]
서적
Insiders: Space
Simon & Schuster Books for Young Readers
2007-07-24
[3]
서적
Death from the Skies!
Viking Adult
2008-10-16
[4]
서적
A History of Modern Planetary Physics: Nebulous Earth
https://archive.org/[...]
Cambridge University Press
[5]
간행물
"On the Dynamical Theory of Heat, with numerical results deduced from Mr Joule's equivalent of a Thermal Unit, and M. Regnault's Observations on Steam"
https://zapatopi.net[...]
Transactions of the Royal Society of Edinburgh
1851-03
[6]
간행물
"On a Universal Tendency in Nature to the Dissipation of Mechanical Energy"
https://zapatopi.net[...]
Proceedings of the Royal Society of Edinburgh
1852-04-19
[7]
서적
Energy and Empire: A Biographical Study of Lord Kelvin
Cambridge University Press
[8]
잡지
On the Age of the Sun's Heat
https://zapatopi.net[...]
1862-03-05
[9]
웹사이트
William Thomson, Baron Kelvin
https://www.britanni[...]
Encyclopædia Britannica
2019-12-13
[10]
잡지
Literature and Science in the Nineteenth Century: An Anthology
https://oxfordworlds[...]
[11]
웹사이트
Laws of Thermodynamics
https://www.britanni[...]
Oxford University Press
2015
[12]
웹사이트
Physics Chronology
http://webplaza.pt.l[...]
[13]
웹사이트
Heaven or Heat Death?
https://www.thinking[...]
2008-10-06
[14]
논문
Disturbing Implications of a Cosmological Constant
2002-11-12
[15]
논문
A dying universe: the long-term fate and evolution of astrophysical objects
[16]
논문
Particle emission rates from a black hole: Massless particles from an uncharged, nonrotating hole
1976-01-15
[17]
논문
Entropy in an Expanding Universe
http://www.informati[...]
1982-08-13
[18]
논문
Sur le problème des trois corps et les équations de la dynamique.
1890
[19]
논문
Parallel Universes
[20]
논문
Parallel Universes
2003-05
[21]
논문
Interplay between quantum phase transitions and the behavior of quantum correlations at finite temperatures.
[22]
Arxiv
Spontaneous entropy decrease and its statistical formula
2007-11-01
[23]
논문
Sinks in the landscape, Boltzmann brains and the cosmological constant problem
[24]
Arxiv
Spontaneous Inflation and Origin of the Arrow of Time
2004-10
[25]
서적
Entropy (Princeton Series in Applied Mathematics)
Princeton University Press
[26]
서적
Treatise on Thermodynamics
https://archive.org/[...]
Longmans, Green
[27]
서적
Entropy and the Time Evolution of Macroscopic Systems
https://books.google[...]
Oxford University Press
[28]
서적
Generalized Thermodynamics
MIT Press
[29]
서적
The Concepts of Classical Thermodynamics
Cambridge University Press
[30]
서적
Statistical Mechanics: A Short Treatise
Springer
[31]
서적
Entropy
Princeton University Press
[32]
서적
Thermodynamics with Quantum Statistical Illustrations
Interscience Publishers
[33]
논문
A Larger Estimate of the Entropy of the Universe
2010-02-03
[34]
논문
Time, laws, and future of cosmology
[35]
논문
Cu2+/Cu+ Redox Battery Utilizing Low-Potential External Heat for Recharge
2017-01-30
[36]
논문
Non-equilibrium steady state in closed system with reversible reactions: Mechanism, kinetics and its possible application for energy conversion
2020-02-08
[37]
웹사이트
PNC Story - IOP Wiki
https://iopwiki.com/[...]
2024-09-11
[38]
웹사이트
"Lord Kelvin {{!}} On the Age of the Sun’s Heat"
https://zapatopi.net[...]
2022-11-30
[39]
웹사이트
Heat_death_of_the_universe
https://www.chemeuro[...]
2022-11-30
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com