미국의 수리 물리학자 에드윈 톰프슨 제인스(1922~1998)는 새넌의 정보이론을 볼츠만의 통계역학과 통합하려 노력하였고, 그 결과 평형계와 비평형계에 동일하게 적용되는 원칙을 유도하였는데 그 원칙이란 엔트로피가 극대화 되려는 경향이 존재한다는 것이다. 비평형계에서 이것은 엔트로피 생성속도가 최대인 상태를 취하려 함을 뜻하고, 계가 엔트로피 생성을 최소화 하기는 커녕 오히려 극대화 한다는 말이다.

 

엔트로피 생성 극대화 이론(가설?)의 매력은 왜 평형에서 멀리 벗어났을때 질서있는 패턴이 나타나는가 하는 문제를 설명할수 있다는 점이다. 사실 이것은 직관을 정면으로 거스르는 현상이다. 우리는 보통 평형에서 멀저진 계는 혼돈으로 빠져들리라고 예측하기 때문이다. 게다가 이 현상은 (실제 아니지만)열역학 2법칙을 거스르는 것처럼도 보인다. 엔트로피가 그냥도 아니고 최대속도로 증가하는 것이 사실이라면, 어떻게 그로부터 무질서가 아니라 질서가 생성될까? 제인스의 설명에 따르면, 그 답은 무질서한 상태보다 질서있는 상태가 엔트로피 생성에 더 효율적이기 때문이다.
어떤 계가 에너지를 많이 축적하고 있어서 그것을 방출할 '필요'가 있다고 하자. 그리고 에너지 방출 극대화를 통한 엔트로피를 최대 속도로 생성하는 과정은 '구조화된 에너지 방출 통로'를 통해 이뤄질수 있으며,이 구조화된 에너지 방출통로가 질서로 관찰이된다. 로드 스웬슨의 말을 빌리면 '세상은 기회가 있을때 마다 질서를 생산한다.' (에너지를 소모, 무질서화를 극대화 하기 위해서)

 

이런 발상에서 한참 더 나아가 모로위츠는 생명도 비평형상태에서 엔트로피 생성을 극대화하는 과정에서 나타나는 규칙성과 구조의 사례라고 주장한다. 생명은 스웬슨이 말했던 불가피한 질서, 죽 우주가 기회를 얻자마자 터뜨리려고 기다리던 질서중 하나라는 주장이다. 모로위츠에 다르면, 초기 지구는 에너지를 너무나 많이 저장하고 있엇기 때문에 그것을 발산할 '필요'가 있었다. 특히 수소와 이산화탄소가 풍부했지만, 분자들이 직접반응하는 과정은 너무나 느리다. 모로위츠의 주장에 따르면 생명체는 어쩌면 그 과정(수소와 이산화 탄소의 반응)을 좀더 쉽게 진행시키기 위해 탄생한 것일수도 있다는 것이다. 요컨데, 생명은 일종의 피뢰침으로, 즉 질서를 사용하여 지구의 엔트로피 생산 속도를 높이는 도구로 초기 지구에 등장했을지도 모른다. 모로위츠는 '생명을 포함하는 지구권이 완전한 무생물 상태의 지구권 보다 더 가능성이 높은 사건이었을것'이라고 표현했다.

 

- 형태학 3부작 -가지' 에필로그 발췌 재구성

 

 

엔트로피 생성 극대화 이론(가설)이 사실이라면 이것은 어쩌면 왜 생명체가 탄생하게 되었는지, 그리고 왜 생명체는 굳이 생존하고 번식하려 하는지 같은 본질적인 질문에 대한 답을 하고 있는듯도 하네요..;;