15층 아파트 옥상에 공이 놓여 있습니다.

누군가가 옥상의 난간에 이 공을 놓으면 잠시 후 바람에 의하여 자동적으로 아래로 떨어지게 되지요.

만약 운 나쁘게 어린 아이가 지나가다가 옥상에서 떨어지는 공에 맞으면 상당한 부상을 입겠지요.

그리고 다음 이야기를 하면 상당수가 거부감을 느끼겠지만 생을 포기한 젊은 아가씨가 옥상에서 뛰어내렸는데 바로 그 밑을 지나가던 청년 위로 떨어져 둘 다 다쳤다는 뉴스를 들은 적이 있습니다.

아무튼 옥상에서 떨어지는 공은 이렇게 할 수 있는 에너지를 가지고 있습니다.

공이 지면에 바로 떨어지면 여러 번 튀어 오르고 조금 굴러가다가 멈추겠지요.

그렇다면 옥상에 있던 공이 가지고 있었던 에너지는 어떻게 되었을까요?

조금 더 자세히 살펴보면 공이 지면에 떨어질 때 소리가 나며 우리가 느낄 수는 없지만 약간의 열이 발생합니다.

그리고 공과 지면이 순간적으로 약간 변형이 되지요.

물론 곧 다시 원래의 모습으로 돌아오므로 우리가 관찰한다는 것은 거의 불가능이지요.

약간의 먼지가 목격될 수는 있겠지만.

우리 눈에는 보이지 않으므로 ‘에너지가 사라지는구나!’고 생각할 수도 있습니다.

당연히 에너지가 사라지면 만들 수도 있겠지요.

그래서 등장한 것이 무에서 에너지를 만들 수 있는 ‘제 1종 영구기관’입니다.

그렇듯 해보이지요.

옥상에 있던 공이 떨어질 때 에너지가 사라지듯이 조건을 맞춘 제 1종 영구기관을 이용하여 에너지를 만드는 갓이 가능해보입니다.

진짜 이렇게 되면 얼마나 좋겠습니까?

우리가 젖 먹은 힘까지 다 동원해서 힘든 일을 할 필요가 없어지지요.

그런데 사실은 아닙니다.

에너지를 새로 만드는 것은 불가능입니다.

그러므로 보기와는 달리 에너지는 사라지지 않습니다.

공이 떨어질 때 에너지는 언제나 동일합니다.

옥상에 있는 공이 가지고 있던 에너지는 소리, 열, 공기와의 마찰 및 공기 분자의 진동에너지 등으로 분산되지만 총량을 언제나 변하지 않습니다.

그리고 새로이 만들 수도 없지요.

이것을 열역학 제 1법칙이라고 하며 따라서 제 1종 영구기관을 만드는 것은 불가능합니다.

그러면 이런 경우는 가능할까요?

공기 분자에 있는 진동에너지를 모아 공에게 주어 공이 옥상으로 튀어 오르게 하는 것은 가능할까요?

이해하기 어렵다고요?

그러면 쉬운 예를 들어볼게요.

모두가 이미 알고 있는 자명한 사실

칸막이 왼쪽에 뜨거운 물을 넣고 칸막이 오른 쪽에 찬 물을 넣은 후 칸막이를 제거하면 물이 혼합되어 미지근한 물이 되지요.

너무나 뻔 한 이야기입니다.

그런데 미지근한 물이 분리되어 뜨거운 물과 찬물이 생길 수 있을까요?

엄밀히 말하면 이 경우는 불가능하지는 않지요.

단지 그렇게 될 확률이 아주 희박하여 실제로는 일어나지 않습니다.

소금과 설탕을 혼합하는 것은 아주 쉽지만 둘을 분리하는 것은 거의 불가능이지요.

다르게 표현하면 ‘열은 고열원에서 저열원으로 흐르며 일부만 일로 변환된다.’가 됩니다.

실제로 자동차 등의 내연기관애서 약 15% 정도만 일로 바뀌게 되지요.

이미 논의한 공의 경우에 적용하면 ‘에너지는 주위로 흩어지며 일단 흩어진 에너지가 다시 모이는 경우는 실제로 일어나지 않는다.’가 됩니다.

이것이 열역학 제 2법칙이지요.

이런 확률을 무시하는 영구기관 예를 들면 주위에서 에너지를 모을 수 있는 제2종 영구기관 역시 만들 수 없습니다.

그런데 우리들 상당수는 진위를 알 수 없는 자격증, 학위증 등과 수려한 외모, 세련된 복장 및 진실처럼 들리는 말 등에 현혹되어 마치 제 1종과 제 2종 영구기관이 가능하다는 인물 즉 사기꾼들에 속아 넘어가기도 하지요.

이런 못난이들은 주위에서 말려도 듣지 않지요.

필자도 살아오면서 이런 사기꾼들과 멍청이들을 본 적이 있습니다.