[마이리뷰] 양자컴퓨터의 미래

양자컴퓨터의 미래 - 양자컴퓨터 혁명은 세상을 어떻게 바꿀 것인가
미치오 카쿠 지음, 박병철 옮김 / 김영사 / 2023년 12월

13장. 영생
노화 : 열역학 제2법칙 ,닫힌계에서는 시간이 흐를수록 엔트로피가 상항 증가한다.
-> 지구는 열린계이다. 열역학 제2법칙을 위배하지 않으니 영생이 가능하지 않을까?

<열역학 제2법칙>
이제 현대물리학을 이용하여, 고대인이 추구했던 영생을 현대적 관점에서 다시 생각해보자. 노화의 물리적 원인은 열역학 법칙으로 설명할 수 있다. 

열의 특성을 다루는 열역학에는 기본적으로 세 가지 법칙이 존재하는데, 그중 제1법칙은 에너지의 총량이 변하지 않는다는 에너지보존법칙이다. 일상적인 용어로 쓰면 ‘무에서 유를 창조할 수없다‘는 뜻이다. 

제2법칙에 의하면 닫힌계(외부와 에너지를 교환하지 않는 물리계)는 시간이 흐를수록 더욱 무질서해지거나 쇠퇴하고, 제3법칙에 의하면 어떤 경우에도 절대온도는 OK에 도달할 수 없다.

이들 중 우리의 삶을 지배하는 것은 두 번째 법칙이다. 이 법칙에의하면 모든 만물은 시간이 흐를수록 녹슬고 분해되고 망가지다가결국은 죽게 된다. 이는 곧 계의 혼돈스러운 정도(무질서도)를 나타내는 척도인 엔트로피가 항상 증가한다는 뜻이기도 하다. 
물리법칙이
‘모든 만물은 분해되어 사라진다‘고 못을 박아놓았으니, 불멸이나 영생은 애초부터 불가능한 목표였다. 물리학 법정은 지구의 모든 생명체에게 이미 사형선고를 내린 것 같다.

그러나 제2법칙에는 빠져나갈 수 있는 구멍이 있다. ‘만물은 시간이 흐를수록 붕괴된다‘는 것은 닫힌계에 한하여 적용되는 법칙이며외부와 에너지 교환이 허용된 열린계에서는 시간이 흘러도 무질서도가 증가하지 않거나 아예 감소할 수도 있다.

예를 들어 갓난아기와 같은 새로운 생명체가 태어날 때마다 엔트로피는 감소한다. 생명이란 모든 원자와 분자가 고도로 정교하게 배열된 ‘질서의 집합체‘이기 때문이다. 그렇다면 생명현상은 제2법칙을 위반하는 것처럼 보인다. 정말 그럴까? 아니다. 제2법칙은 닫힌계에만적용되는데, 지구는 멀리 떨어진 태양에서 장거리 배달된 에너지 덕분에 유지되고 있으므로 닫힌계가 아니다. 따라서 지구의 엔트로피는무조건 증가하지 않으며, 경우에 따라 국지적으로 감소할 수도 있다.

그러므로 지구의 생명체는 영생을 누려도 열역학 제2법칙에 위배되지 않는다. 에너지가 외부에서 유입되는 한, 이것은 분명한 사실이다. 그리고 우리의 경우 그 외부 에너지원은 다름 아닌 태양이다. - P269