엔트로피, 드디어 이해했습니다! 세상에서 가장 친절한 열역학 수업 (feat. 김범준 교수) [취미는 과학/92화 확장판]
EBS 컬렉션 - 사이언스
436,080 views
📢 Comment Event
Leave a comment sharing your thoughts on the show or topics you’d like 【My Hobby is Science】 to cover! We will randomly select winners to receive a copy of *Boltzmann’s Atom*, a book recommended by Professor Kim Beom-jun.
✅📢 Participation Period: July 11 (Sat) ~ July 19 (Sun)
✅📢 Winner Announcement: July 20 (Mon) Check the pinned comment!
Why does hot coffee only cool down and not heat up again on its own? The concept that explains this is entropy. While we commonly understand it as 'disorder,' in statistical physics, entropy refers to the 'number of possible outcomes.' Join Professor Kim Beom-jun of Sungkyunkwan University to explore why nature changes in one direction, as explained by entropy and the Second Law of Thermodynamics.
▶ Watch Again
https://home.ebs.co.kr/ebsscience/main
*You can also watch "Hobbies are Science" by searching on Wavve, TVING, and Watcha.
▶ Recommended Programs to Watch Together
EBS 【My Second Textbook Thermodynamics, Understanding Entropy Most Easily 】
EBS 【Knowledge Channel e Quantum Information Series 2-Part Series】
EBS 【DocuPrime Physics of Light Part 3 – The Light Tracker 】
Timeline
00:00 Start
01:13 The Science World's Top Instructor to Explain Entropy Easily
03:24 The Microscopic Basis of Thermodynamics, Statistical Mechanics
04:20 Entropy Defined in Statistical Physics
05:05 The Number of Microscopic States, ‘Probability’
06:59 Is the Expression ‘Disorder’ Correct?
08:54 The Question Created by the 19th-Century Industrial Revolution
11:15 What Is the Difference Between Heat and Energy?
12:25 The First Law of Thermodynamics, Conservation of Energy
15:15 The Birth of a New Physical Quantity, Entropy
17:07 Clausius Explains the Direction of Change
22:03 The Question That Ultimately Remained: ‘Why’
22:49 Boltzmann Fills in the Blanks of Entropy
23:22 Are Boltzmann’s Six Great Disciples in Korea?
24:24 From Macro to Micro, Boltzmann’s New Perspective
25:22 Entropy Explained by Molecular Movement
28:18 Can Miracles Really Not Happen?
28:48 Conditions for the Law of Entropy Increase
31:33 Can Time Flow Backwards?
32:02 The Secret of ‘S’ in the Boltzmann Formula
33:00 Why Logarithms Are Necessary
33:50 The Boltzmann Formula Connecting the Micro and Macro
35:29 [Unreleased Footage] What Epitaph Would I Like to Leave Behind? 36:59 Does Life Defy Entropy?
38:26 Does This Law Hold in the Universe?
39:35 Maxwell's Demon Thought Experiment
42:01 The Tragedy of Boltzmann, Ahead of His Time
44:57 Boltzmann's Legacy 100 Years Later
47:23 Next Story
#ScienceIsASociety #ScienceIsASociety #Science #ScienceTalk #ScienceTalkShow #Defconn #Star #LeeDaehan #JangHongje #KimBeomjun #Entropy #Thermodynamics #StatisticalPhysics #Disorder
20 Comments
열역학은 거시적인 물리량의 관계를 설명하지만, 이러한 현상이 수많은 입자의 운동으로부터 어떻게 나타나는지를 직접 보여 주지는 않습니다 반면 양자역학은 개별 입자와 계가 가질 수 있는 에너지 상태를 규정합니다 통계역학은 양자역학이 제공하는 미시상태들을 확률적으로 다룸으로써 미시세계와 열역학적 거시세계 사이를 연결하는 다리 역할을 합니다
자연이 어떤 거시상태를 의도적으로 선택하는 것은 아닙니다 계는 시간에 따라 여러 미시상태를 거치며 변화하지만, 평형상태에 해당하는 미시상태의 수가 다른 거시상태보다 압도적으로 많기 때문에 우리는 대부분의 시간 동안 그 거시상태를 관측하게 됩니다 엔트로피가 큰 상태가 자연스럽게 나타나는 이유도 바로 그 상태가 가능한 경우의 수를 가장 많이 갖기 때문입니다
열적 평형에서 에너지를 가진 상태의 확률은 볼츠만 인자에 비례합니다 따라서 높은 에너지 상태도 불가능한 것은 아니지만, 같은 온도에서는 낮은 에너지 상태보다 실현될 확률이 작습니다 지수의 음수 부호는 자연이 에너지를 절약하려는 의지를 가졌기 때문이 아니라, 계의 에너지가 높아질수록 주변 열저장고가 가질 수 있는 미시상태의 수가 감소하기 때문에 나타납니다
각 에너지 상태의 볼츠만 가중치를 모두 더한 것이 분배함수입니다 분배함수는 단순히 확률을 정규화하는 값이 아니라, 평균에너지, 엔트로피, 자유에너지, 열용량 등 계의 열역학적 정보를 끌어낼 수 있는 중심 함수입니다
결국 우리가 관측하는 거시적 질서는 자연의 의도나 선택의 결과가 아닙니다 그것은 주어진 에너지와 온도 등의 조건 아래에서 가능한 미시상태들이 이루는 확률분포 중, 압도적으로 많은 경우의 수를 가진 상태가 전형적으로 나타난 결과입니다
자연은 의도하지 않습니다 우리가 보는 정보량은 자연에서 에너지가 갖는 가장 흔한 경우입니다
그나저나 클라우지우스에서 볼츠만과 마흐에 이르기까지 19세기의 여러 과학자들이 등장하고, 그 과학자들의 논쟁과 과학사적 스토리까지 같이 곁들여 설명해주시니 더욱 몰입되고 재밌게 봤어요. 살아 생전 업적을 인정받지 못하고 결국 비극적 죽음을 선택한 볼츠만의 스토리는 안타깝네요. 그런데 볼츠만 스토리를 보니 기상학자 주제에(?) 대륙이동설을 주장하였으나 살아생전 지질학계에서 인정받지 못하고 결국 죽은 베게너가 떠올랐어요. 나중 기회되면 지질학 주제로 '대륙이동설과 판구조론'에 대해 다뤄주세요. 베게너의 스토리도 같이 다루면 재밌을 것 같고요.
단 번에 되지 않고 어긋나고 이상한 일이 생겨서 실패하는 건 어찌보면 너무나 자연스러운 현상이라는 생각이 드네요.
감사하면서 사는 게 중요하다는 말도 어찌보면 어마어마한 행운으로 지금 별 큰 문제 없이 살아가고 있는 나의 현실을 생각하면 맞는 말이네요.
별의 별 일들이 생길 수 있는 게 우리네 삶인데 사지 멀쩡하고 밥 챙겨 먹을 수 있고 지붕 있는 집에서 이것저것 하면서 살아갈 수 있는 지금의 삶이
얼마나 큰 행운인지 다시 한 번 깨닫게 됩니다.
또 앞으로 취미는 과학에서 음악과 관련된 주제도 등장하면 흥미로울 것 같습니다! MC가 음악계에 몸 담기도 했으니 더 좋을 거 같아요! 예를 들어 어떠한 원리로 우리가 협화음을 들을 때와 달리 불협화음을 들을 때 불편한 감정이 생기는지와 같이 음악과 과학이 결합된 주제도 너무 흥미로울 것 같습니다!
엔트로피, 드디어 이해했습니다! 세상에서 가장 친절한 열역학 수업 (feat. 김범준 교수) [취미는 과학/92화 확장판]
EBS 컬렉션 - 사이언스
436,080 views
📢 Comment Event
Leave a comment sharing your thoughts on the show or topics you’d like 【My Hobby is Science】 to cover! We will randomly select winners to receive a copy of *Boltzmann’s Atom*, a book recommended by Professor Kim Beom-jun.
✅📢 Participation Period: July 11 (Sat) ~ July 19 (Sun)
✅📢 Winner Announcement: July 20 (Mon) Check the pinned comment!
Why does hot coffee only cool down and not heat up again on its own? The concept that explains this is entropy. While we commonly understand it as 'disorder,' in statistical physics, entropy refers to the 'number of possible outcomes.' Join Professor Kim Beom-jun of Sungkyunkwan University to explore why nature changes in one direction, as explained by entropy and the Second Law of Thermodynamics.
▶ Watch Again
https://home.ebs.co.kr/ebsscience/main
*You can also watch "Hobbies are Science" by searching on Wavve, TVING, and Watcha.
▶ Recommended Programs to Watch Together
EBS 【My Second Textbook Thermodynamics, Understanding Entropy Most Easily 】
EBS 【Knowledge Channel e Quantum Information Series 2-Part Series】
EBS 【DocuPrime Physics of Light Part 3 – The Light Tracker 】
Timeline
00:00 Start
01:13 The Science World's Top Instructor to Explain Entropy Easily
03:24 The Microscopic Basis of Thermodynamics, Statistical Mechanics
04:20 Entropy Defined in Statistical Physics
05:05 The Number of Microscopic States, ‘Probability’
06:59 Is the Expression ‘Disorder’ Correct?
08:54 The Question Created by the 19th-Century Industrial Revolution
11:15 What Is the Difference Between Heat and Energy?
12:25 The First Law of Thermodynamics, Conservation of Energy
15:15 The Birth of a New Physical Quantity, Entropy
17:07 Clausius Explains the Direction of Change
22:03 The Question That Ultimately Remained: ‘Why’
22:49 Boltzmann Fills in the Blanks of Entropy
23:22 Are Boltzmann’s Six Great Disciples in Korea?
24:24 From Macro to Micro, Boltzmann’s New Perspective
25:22 Entropy Explained by Molecular Movement
28:18 Can Miracles Really Not Happen?
28:48 Conditions for the Law of Entropy Increase
31:33 Can Time Flow Backwards?
32:02 The Secret of ‘S’ in the Boltzmann Formula
33:00 Why Logarithms Are Necessary
33:50 The Boltzmann Formula Connecting the Micro and Macro
35:29 [Unreleased Footage] What Epitaph Would I Like to Leave Behind? 36:59 Does Life Defy Entropy?
38:26 Does This Law Hold in the Universe?
39:35 Maxwell's Demon Thought Experiment
42:01 The Tragedy of Boltzmann, Ahead of His Time
44:57 Boltzmann's Legacy 100 Years Later
47:23 Next Story
#ScienceIsASociety #ScienceIsASociety #Science #ScienceTalk #ScienceTalkShow #Defconn #Star #LeeDaehan #JangHongje #KimBeomjun #Entropy #Thermodynamics #StatisticalPhysics #Disorder
댓글 이벤트에 참여해주신 모든 분들께 진심으로 감사드립니다.
당첨자에게는 김범준 교수의 추천 도서《볼츠만의 원자》를 선물로 드립니다🎁
@Coldgiraffe
@nupttics
@이이-x9n
@깻잎챗잔
@jaebaekjo5894
@ulsanbarca
@한귀순-r6b
@qaz-oo3qr
@realjjjang
📚 2026년 7월 26일(일)까지
ebscience02@gmail.com 로 아래 정보를 전달해주세요.
- 당첨자 본인 확인이 가능한 유튜브 캡처 화면
- 유튜브 닉네임
- 성함
- 휴대번호
- 우편번호 및 배송주소
* 국내 주소로만 배송 가능합니다.
* 개인정보는 이벤트 경품 전달 목적으로만 사용되며, 확인 후 즉시 파기됩니다.