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새 자연철학 세미나 몸풀기 모임 18-1회 – 통계역학 1 : 거시상태와 미시상태, 엔트로피 개념

2022년 5월 19일 8:30 오후 – 10:30 오후 KST


새 자연철학 세미나는 ⟪장회익의 자연철학 강의⟫를 함께 읽고 그 요체를 이해하고 논의하기 위한 장입니다. 2019년 11월부터 2021년 9월초까지 공부했던 자연철학 세미나에 이어 2기 세미나인 새 자연철학 세미나는 2021년 9월 중순부터 시작하였습니다. 2022년 연말까지 진행할 자세한 세미나 계획과 운영 방식은 새 자연철학 세미나 보완 계획을 참고해주시기 바랍니다.


[새 자연철학 세미나 몸풀기 모임 18-1회]

때 : 2022년 5월 19일 목요일 오후 8시 30분 ~ 10시 30분

주제 : 통계역학 1 – 역사지평, 미시상태와 거시상태, 엔트로피와 열역학 제2법칙

주관 : 김재영

이 날 논의하는 자료들

  • ⟪장회익의 자연철학 강의⟫ 제5장 “소를 길들이다 – 통계역학” [역사지평], [내용정리] 거시상태와 미시상태, 엔트로피와 열역학 제2법칙 (pp. 255-274)
  • 장회익(2014). “제4장 열역학의 법칙과 자유에너지”. ⟪생명을 어떻게 이해할까? – 생명의 바른 모습, 물리학의 눈으로 보다⟫ (pp. 108-118). 한울 아카데미. [4장의 전반부]
  • 대담영상 및 녹취록 <장회익의 자연철학 이야기> 6-1. 통계역학(1) : 엔트로피, 미시상태와 거시상태
    • (https://greenacademy.re.kr/archives/13584)
  • 대담영상 및 녹취록 <장회익의 자연철학 이야기> 6-5. 통계역학 Q&A(2) : ‘엔트로피는 에너지의 함수’에 대한 질문
    • (https://greenacademy.re.kr/archives/10416)

참고자료

  • 대담영상 및 녹취록 <장회익의 자연철학 이야기> 6-2. 통계역학(2) : 자유에너지와 거시상태 변화의 원리
    • (https://greenacademy.re.kr/archives/13698)
  • 대담영상 및 녹취록 <장회익의 자연철학 이야기> 6-3. 통계역학(3) : 통계역학의 활용
    • (https://greenacademy.re.kr/archives13803)
  • 대담영상 및 녹취록 <장회익의 자연철학 이야기> 6-4. 통계역학 Q&A(1) : 에너지, 온도, 엔트로피, 자유에너지 등에 대한 질문
    • (https://greenacademy.re.kr/archives/7106)
  • 대담영상 <장회익의 자연철학 이야기> 6 통계역학 편의 강의 화면 자료
    • (새 자연철학 세미나 참여하는 분 연락처에 이메일 등록된 분들만 보실 수 있게 링크가 설정되어 있습니다. 자료를 보실 수 없는 분들은 greenacademy.kr@gmail.com 으로 말씀주세요.)

참고할 수 있는 자연철학 세미나 게시판의 글들

  • 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “엔트로피는 내부에너지, 부피, 분자 수의 함수”
  • 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “열역학, 기체분자운동론, 통계역학의 짧은 소개”
  • 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “열, 일, 내부에너지, 온도, 엔트로피, 자유에너지”
  • 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “미시상태와 거시상태”
  • 자연철학 세미나 게시판 자연사랑님 글 “열통계역학의 거시상태”

5월 12일 세미나부터 세 차례 계획으로 통계역학에 대한 공부를 시작합니다. 통계역학에 대한 논의는 김정구 교수님께서 이끌어주실 예정입니다. 새 자연철학 세미나 보완 계획은 첫 시간에 통계역학의 상태 규정과 이의 기반이 되는 엔트로피 개념에 대해 논의를 하고, 두 번째 시간에는 통계역학의 변화의 원리와 이의 기반이 되는 자유에너지 개념에 대해 이야기를 나눈 뒤, 세 번째 시간에 [해설 및 성찰] 부분과 부록의 [제5장 보충 설명]에 소개되는 ‘일반화된 자유에너지 이론’을 하나의 사례로 통계역학의 활용에 대해 이야기를 하는 순으로 짜여 있습니다. 새 자연철학 세미나 몸풀기 모임은 새 자연철학 세미나를 한 주씩 뒤에서 따라가면서 본 세미나 모임을 되짚어 가는 식으로 공부해 가시죠.

모임 공간 : 온라인 Zoom 모임공간

– https://snu-ac-kr.zoom.us/j/91276414592
– Zoom 회의 ID: 912 7641 4592
– Zoom 회의 비밀 번호: 우주의 역사 ***억년에 숫자 0을 다섯 개 더한 여덟 자리 숫자 (***00000) (⟪장회익의 자연철학 강의⟫ 299쪽 마지막 줄 참조)

녹색아카데미

담당자 웹사이트 보기

greenacademy.kr@gmail.com

새 자연철학 세미나 Zoom 모임 공간

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  • 새 자연철학 세미나 19회 – 통계역학 2 : 자유에너지와 거시상태 변화의 원리 »

2 댓글

  1. 자연사랑 2022년 05월 18일로그인 하여 답글 남기기

    공지 감사합니다.

    당장 내일이라서 좀 그렇긴 합니다만, 5월 19일 보조세미나에서는 <역사 지평>을 굳이 반복할 필요 없이 바로 263쪽의 <내용정리>부터 읽는 것이 더 좋으리라고 판단됩니다. 진도가 빠르면, 내용이 그리 복잡하지 않기 때문에 274쪽에서 멈출 필요 없이 더 읽을 수도 있으리라 생각합니다. (저의 의견으로는 285-291쪽의 <해설 및 성찰>은 보조 세미나에서 다룰 필요가 없을 것 같습니다. 이것은 본 세미나에서도 깊이 다루어지기 어려운 면이 있어서 보조세미나에서는 과감하게 생략하는 게 좋다고 판단됩니다.)

    다행히 모임 전에 책을 미리 읽어오시지는 않는 것 같아서 정확히 어디에서 강독을 시작할지는 모임 시작할 때 확정해도 되겠습니다.

  2. 시인처럼 2022년 05월 19일로그인 하여 답글 남기기

    헌데 몸풀기 모임에서마저 5장의 <해설과 성찰>을 안 보면 그 뒤에 달리 기회는 없을텐데 좀 아쉬울 것 같은데요? 부록까지 보지는 못하더라도… ^^;

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N 삼각함수의 미분을 더 쉽게 직관적으로 이해할 수 있도록 도와주는 영상이 https://youtu.be/ S0_qX4VJhMQ?t=757 에 있습니다.
2025.06.16
N 케플러의 법칙([양자역학을 어떻게 이해할까?] 75쪽)에 대한 더 상세한 이야기가 "케플러의 법칙과 뉴턴의 증명"에 있습니다. 또 같은 페이지에 케플러의 법칙을 고전역학에서 유도하는 과정에 대해 언급하고 있는데, 이와 관련한 내용을 "케플러 문제의 간단한 풀이"에 상세하게 해설해 두었습니다. 약간 성격이 다르긴 하지만, 미국의 물리학자 리처드 파인만의 1964년 강의가 연관됩니다. 그 내용을 "태양 주변의 행성의 운동 (리처드 파인만의 강의)"에서 소개했습니다.
2025.06.16
'낙하의 문제'([양자역학을 어떻게 이해할까?] 62-64쪽)와 관련하여 이전에 쓴 글 "천원지방, 갈릴레오, 뉴턴, 여헌 장현광"이 참고가 될 수 있겠습니다. 특히 70쪽에 소개 되어 있는, 물체를 수평으로 던질 때 그리는 궤적을 구하는 문제는 갈릴레오가 1638년의 저서 [새로운 두 과학](Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze)에서 처음으로 상세하게 해명하여 과학사에서 매우 중요한 성취로 여겨지고 있습니다. https://en.wikipedia.org/wiki/Two_New_Sciences
2025.06.15
우와! 자세한 자료, 설명들 감사드립니다! 열심히 읽어보겠습니다.
2025.06.09
1. 변별체의 존재 양상에 대해서는 앞으로도 공부할 거리가 많은 것 같습니다. 어쩌면 제가 바로 위의 답글에 쓴 물의 온도를 재는 상황이 도움이 될 수도 있겠습니다. 저는 장회익 선생님의 '변별체' 개념이 물리학에서 말하는 측정장치 개념에서 군더더기를 걷어내고 가장 핵심적인 부분을 요약하여 추상화한 것이라고 생각합니다. 직관적으로는 모종의 측정장치를 염두에 두면 이해가 더 쉬웠던 것 같습니다. 입자물리학에서는 매우 다양한 측정장치 또는 검출장치를 사용합니다. 장회익 선생님께서 세미나에서 인용하신 안개상자(cloud chamber)나 거품상자(bubble chamber)가 전형적인 예입니다. 겹실틈 실험에서 사용하는 사진건판도 변별체입니다. https://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_chamber https://en.wikipedia.org/wiki/Bubble_chamber 하지만 변별체가 측정장치/검출장치와 동의어는 아닙니다. 변별체는 물리적 작용을 통해 뭔가 흔적을 남길 수 있어야 하지만, 또 동시에 그것을 읽어내서 인식주체의 경험표상영역에 기록되어야 합니다. 그래서 변별체는 대상과 인식주체 사이에 놓인 가교 내지 창문의 역할을 합니다. (제가 장회익 선생님의 제안을 온전히 이해하고 있는 것은 아닙니다.) 아래 사진은 거품상자에서 기본입자가 만들어내는 궤적을 사진으로 찍은 것입니다. [사진 출처: pinterest]
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