-열역학-
열역학 분야에서 Ludwig Boltzmann은 분자 교반의 운동 에너지에 기반한 기체 시스템의 에너지 교환과 관련된 여러 현상을 설명할 수 있었습니다. 그러한 이론은 또한 이전에 Gottfried Leibniz가 수행한 작업의 통합이었습니다. 사디트 카르노와 루돌프 클라우지우스. 문제는 에너지 교환이 어떻게 일어나고 이 과정에서 무슨 일이 일어났는지 이해하는 것이었습니다.
Sadit Carnot은 열에는 방향, 흐름이 있으며 이 흐름은 온도가 가장 높은 계에서 나온 것이라고 말했습니다. 온도가 더 낮은 것에 대한 개념은 19세기에 열기관을 만들 때 사용된 개념입니다. Rudolf Clausius는 "모든 열역학 시스템은 시간이 지남에 따라 소멸되는 에너지를 가지고 있습니다. 엔트로피, 즉, 엔트로피는 항상 시간이 지남에 따라 증가합니다.
그러나 엔트로피는 무엇입니까? 엔트로피가 무엇인지 이해하는 간단한 방법 ...
뜨거운 커피로 가득 찬 머그잔을 테이블 위에 놓고 몇 분을 기다린다고 상상해 보십시오. 몇 시간 후에 머그잔을 다시 만졌을 때 그는 그것이 이전만큼 뜨겁지 않았다는 것, 즉 열이 환경에서 발산되었음을 깨닫습니다. 유사하게, 머그가 환경과 열적 평형을 이루고 있다고 말합니다. 엔트로피는 인용된 예에서와 같이 시스템의 무질서 또는 무질서를 측정하는 양이라고 말할 수 있습니다... 열은 특정 지점(머그)에 집중된 다음 환경으로 퍼졌습니다.
Rudolf Clausius와 Sadit Carnot이 공식화한 이 두 개념을 통해 Boltzmann은 열역학 제2법칙(엔트로피)에 대해 다음과 같은 해석을 했습니다. Boltzmann은 엔트로피를 더 잘 이해하기 위해서는 미시적 세계, 즉 기체 분자가 저온 및 고온에서 어떻게 행동하는지 더 잘 이해할 필요가 있다고 말했습니다.
이를 보고 볼츠만은 많은 연구를 했고 기체 분자의 물리학을 이해하려면 분자 단위로 분석해야 하는, 상상할 수 없는 일이라는 결론을 내렸습니다! 이러한 방식으로 연구를 수행하는 것이 불가능했기 때문에 볼츠만은 기체 분자 이면의 물리학을 이해하려면 확실성(결정론)을 버리고 확률과 통계를 채택해야 한다는 것을 깨달았습니다. (확률적) 기체 분자의 움직임을 전체적으로 이해할 수 있습니다. 이 발견을 설명하는 방정식은 이제 그의 묘비에 그의 이름으로 쓰여졌습니다.
S- 엔트로피; k-볼츠만 상수; W- 확률
영상 편집 및 자막 제공, BBC 다큐멘터리 "질서와 무질서, 에너지의 역사"에서 발췌