인투 더 쿨 / 에릭.D.슈나이더, 도리언 세이건

인투 더 쿨 국내도서 저자 : 에릭 D. 슈나이더,도리언 세이건(Dorion Sagan) / 엄숭호역 출판 : 성균관대학교출판부 2019.08.20 상세보기

이 책에서 말하는 생명체의 목적이자 인간의 근원적인 목적은 결국 엔트로피의 확산이라고 생각한다. 이 책은 처음부터 끝까지 ‘자연은 구배차이를 싫어한다’는 주제로 한결같이 이어진다. 이는 우리의 경제, 사회, 자연, 진화, 자아에 이르기까지 모든 것을 통틀어 망라하는 것처럼 보인다. 

이에 따라 진화에 대해 단순한 자연의 환경적 적응이라고 생각하던 나도 의구심을 품었다. 존재하는 것들은 움직이는 순간 방향성을 지니게 된다. 이는 가장 단순한 차원에서 보자면 1차원 적인 직선이 될 것이고 이는 전진과 후퇴를 의미하며 차등이라는 가치를 생산한다. 반면 정지해 있는 존재에 방향성이란 존재하지 않는다. 

우리의 가치가 엔트로피의 확산에 있다면 결국 그 확산에 따른 진화의 차등이란 것이 존재할 수 있는 의미이고 여기서는 이것을 질서라고 표현하고 있다. 그리고 이 질서는 에너지를 효율적으로 흡수,발산하는 것을 의미한다. 이는 우리의 서랍이나 목록의 카테고리랑도 비슷하다. 잘 정리된 서랍은 수납이 편하다. 즉, 불필요한 과정들이 생략되고 원하는 정보만을 신속하게 취할 수 있다. 그리고 진화가 잘 된 생명체란 다양한 환경적 변화에 대해 신속한 반응을 통해 에너지를 유지 혹은 확대해 나가는 존재일 것이다.

이 책에서 나온 내용은 아니지만 한 인공지능 학습에 따르면 인공지능에게 지능의 정의란 자유도라고 정의한다. 이는 자유도를 높이는 행동이 지능이 높다는 말은 같다는 의미다. 그리고 자유도가 높다는 것은 가능성을 다양화 시킨다는 것을 의미한다. 즉, 다양한 가능성을 함축한 상태를 지능이 높은 상태라고 정의한 것이다. 이는 구배차이를 심화시키는 것과 비슷하다. 

엔트로피는 시간의 개념과도 연결된다. 시간이란 엔트로피가 낮은 현 상태부터 엔트로피가 높은 상태로 흘러가고 그것이 시간이 흐른다는 것의 의미란 것이다. 앞서 한 말과 연결해서 보면 이해하기가 쉽다. 아래로 중력이 존재하는 2차원의 세계에서 지능이 높은 행동이 서있다는 것이라고 가정하자. (프로그램으로 시뮬레이션 한 결과가 그렇다.) 그 상태에서는 결국 변화가 일어 난다면 이는 구배차이가 감소하는 방향으로 움직인다. 

비유를 들자면 온전한 컵의 모습이 있다고 하자. 이것은 원자들의 형태가 일정한 모습을 가진 한가지의 경우의 수인 반면에, 컵이 여러 조각으로 깨지는 형태의 경우의 수도 존재한다. 그리고 당연히 완전히 조각난 컵의 모습을 지니는 경우의 수(조각의 형태나 모양이나 크기가 각각 제각각이므로)가 훨씬 많다. 엔트로피가 증가하는 쪽으로 향하는 것이 결국 시간이 흐른다는 의미라는 것이다.

결국 우리는 빅뱅과 동시에 방향성을 지니게 되며 존재하는 중이며 나아가는 중이다. 그리고 이 결말의 형태는 크게 세가지가 존재한다고 과학자들은 예측하고 있다 

따라서 생존을 위해 우리가 하는 모든 행위들은 구배법칙으로 인해 생겨난 파생물이다고 결론지을 수 있다. 그리고 우리는 컴퓨터 프로그램에 객체들처럼 쌓여진 함수공식에 따라 결과값들을 산출하고 있는 프로그램들과 다를 바 없다. 

하지만 이로인해 허무주의로 가서는 안된다고 생각한다. 인간은 본래 상상의 동물이다. 이는 본래자연의 목적은 아닐 것이다. 이는 무작위성과 카오스 법칙으로 탄생한 부산물 정도일 것이다. 하지만 우리는 이를 통해 허상과 환상 그리고 이상을 만들어낸다. 이러한 상상은 과학의 발전으로 현실화 혹은 디지털 기술을 통해 존재화되고 있다. 어찌보면 이것이야말로 가장 인간다운 길이자 자연적 허무에 대처하는 유일한 길이라고 생각한다. 그리고 이것이야말로 플라톤이 그렇게 말하던 이데아의 한 모습이라고도 생각한다. 사랑, 도덕, 정의와도 같은 관념들이 실재하지 않는다고 하더라도 상관없다. 우리 나름의 기준을 가지고 정의하며 만들어나가면 되는 일이다

메모

모든현상들이 자연의 구배를 싫어한다는 열역학 제2법칙에 근거하지 않음. 중력이 그러함. 중력은 끌어당기고 열역학은 흩어지려 함. 둘의 공통점은 방향성을 지닌다는 사실. 

생명체는 질서적이고 화학적인 걸 선호함. 이는 엔트로피랑은 반대적인 것 처럼 보임. 또한 생명의 투쟁은 지구 자원에 관한 것이 아니라 지구와 태양 사이에 발생하는 구배차이로 가능한 많은 에너지를 축적하기 위해 복잡성을 지니게 된 것. 

사고실험 ‘도깨비’ 구배법칙에 어긋나는 존재. 인위?적으로 빠르게 움직이는 원자들과 느리게 움직이는 원자들을 나누어서 따로 가둬 둠

이스엘 스탕제 – ‘경계 조건들이 시스템이 평형으로 가는 것을 방해할 때, 그것은 다음번에 최선을 다하게 된다.; 즉 그것은 최소 엔트로피 생산의 상태가 된다.’ 

즉, 이는 생명체 또한 엔트로피 법칙에 어긋나지 않음을 나타낸다. 생명체들은 중력에 의해 

프리고진은 시스템이 평형 상태로부터 멀어질수록, 시스템은 갑작스런 전이들(분기점)을 겪게 된다는 사실을 발견했다. 

베나르의 세포 실험으로 화합물의 단순한 구배차이로도 그 상태가 골디락스 상태에 놓여져 있을 때 마치 살아있는 세포처럼 행동한다는 사실을 관찰할 수 있다. 분자들은 서로 선을 만들고 서로 간섭함. 그리고 이는 닫힌계에서는 일어나지 않음. 베나르의 불안정성 그리고 이를 수학적으로 정량화 시킨 것이 레일리의 수. 레일리의 수가 되면 조직화가 일어남

땅바닥에 휘발유를 뿌리고 불을 붙이는 것과 자동자내에 넣는 것과 반응은 다름. 조직화된 시스템의 에너지 소비 방식은 다름. 

카우프만은 50%이상의 시스템 내에 상호 연결성에서 시스템들은 하나로 서로 상호 작용하는 마디들의 묶음과 더불어 서로 연결된 덩어리들로 응결되고 고정화된다고 보았다. 시스템이 더욱더 큰 그룹들로 응결되는 순간, 그들은 다양성을 잃어버리고 그것과 관련된 안정성도 함께 잃어버리게 된다.

복잡한 시스템의 형성을 위하여 이용 가능한 에너지가 빼앗기게 될 때 이 시스템은 원시적 수준의 기능으로 점차 회귀된다

이는 회전하는 소용돌이 쌍들이 압력 구배 차이가 줄어들 때 점차 감소하며 발생하는 테일러 소용돌이와 같이 비생명 시스템들의 그것과도 비슷하다.

압박감과 스트레스는 더 초기의 형태로 즉, 구배 차이가 감소하도록 시스템을 돌려 놓는다.

압박감은 엔트로피 생산량을 증가시키고 효율을 낮춘다.

더욱 에너지를 붙잡고 효율적으로 그 에너지를 자손으로 전환시키는 시스템들은 선택의 과정에서 제거되기 쉽지 않다. 자연선택은 열역학적 흐름들을 다루는 데 능숙한 시스템들을 좋아한다. 

생명은 목적이 있다. 그것이 숭고한 마지막 목표이거나 신성한 계획의 증표이든지 간에 이것은 사실이다.