생명과 무질서의 전쟁
우리는 매일 몸을 씻고, 방을 청소하고, 식사를 챙깁니다. 하지 않으면 곧 어질러지고, 병들고, 무너지고 말죠. 이처럼 우리는 끊임없이 ‘질서’를 유지하려 애씁니다. 이 행위들은 단순한 습관이 아니라, 자연의 법칙에 대항하는 생명의 본능입니다.
자연은 무질서를 향해 움직이는 경향이 있습니다. 이것을 설명하는 것이 바로 열역학 제2법칙, 즉 ‘엔트로피 증가의 법칙’입니다. 모든 고립된 시스템은 시간이 갈수록 더 무질서해지려는 성질이 있죠. 그럼에도 불구하고 생명은 질서를 만들고 유지하려는 존재입니다. 대체 어떻게 이런 일이 가능할까요?
생명은 에너지를 질서로 바꾼다
엔트로피는 단순히 ‘혼란’이 아니라, 가능한 상태의 수가 많아지는 것입니다. 예를 들어 얼음이 녹으면 물分자는 더 자유롭게 움직일 수 있어 무질서도가 올라갑니다. 자연은 이런 ‘자유도 높은’ 방향으로 움직이길 선호하죠.
그런데 생명체는 이 흐름에 저항합니다. 세포 속 단백질은 정교하게 배열되고, DNA는 오류 없이 복제되며, 심지어 신체의 구조는 계속 복구되기도 합니다. 이것은 마치 자연이 기울어진 언덕이라면, 생명은 그 언덕을 거슬러 올라가는 존재처럼 보입니다.
하지만 생명은 고립된 시스템이 아닙니다. 외부로부터 지속적으로 에너지를 받아들이고, 그 에너지를 활용하여 스스로의 구조를 유지하고 복잡성을 키워갑니다. 예를 들어 식물은 태양 에너지를 받아 광합성을 통해 자신의 몸을 구성하고, 동물은 먹이의 에너지를 통해 체온과 대사를 유지합니다. 이 과정에서 생명은 자신을 정돈하면서도, 그보다 더 많은 엔트로피를 외부로 방출합니다.
즉, 생명은 전체 우주의 엔트로피는 증가시키되, 자신 내부의 질서는 유지하는 아주 똑똑한 전략가입니다.
생명이 엔트로피를 ‘이긴다’는 착각
“생명은 엔트로피를 이긴다”고 말하면, 마치 자연의 법칙을 거스르는 초월적인 존재처럼 느껴지죠. 하지만 사실 생명은 그 법칙을 정교하게 ‘활용’하는 존재입니다.
열역학 제2법칙은 ‘고립된 계’에만 적용됩니다. 생명체는 외부와 끊임없이 에너지를 교환하므로 이 법칙을 정면으로 위배하지 않습니다. 오히려 자신의 질서를 위해 외부에 더 큰 무질서를 전가하는 방식으로, 엔트로피의 법칙 안에서 똑똑하게 살아가는 존재입니다.
예를 들어, 사람은 하루에 약 2천 칼로리의 에너지를 섭취하고, 이를 체온 유지, 운동, 뇌 활동 등에 쓰며 내부 질서를 유지합니다. 그러나 그 대가로 열, 이산화탄소, 폐기물 등 더 많은 무질서를 바깥에 내보냅니다. 엔트로피를 ‘극복’하는 것이 아니라, 그 증가 속에서 살아가는 방법을 알고 있는 것이죠.
생명이 보여주는 질서의 힘
생명은 단순한 유지가 아닙니다. 복잡한 질서를 창조하고, 다음 세대로 그 질서를 전이시키는 능력까지 갖고 있습니다. 유전 정보의 복제, 세포 분열, 진화의 흐름 모두가 질서를 유지하거나 향상시키는 방향입니다. 이 과정이 단순한 기계적인 반응이 아니라는 점에서 생명은 그 자체로 질서 창출의 정점에 서 있는 존재입니다.
더 나아가, 인간은 기술과 문명을 통해 질서를 극대화해왔습니다. 언어, 도시, 사회 시스템, 예술과 과학은 모두 무질서 속에서 탄생한 질서의 결정체입니다. 결국, 생명은 자연이 허락한 가장 창조적인 예외일지도 모릅니다.
생명은 엔트로피를 ‘피하는 법’을 안다
우주는 점점 더 무질서해집니다. 그러나 그 한가운데에서, 생명은 에너지와 정보를 활용해 스스로를 조직하고, 미래로 나아가며, 심지어 다른 생명까지 창조합니다. 이처럼 생명은 엔트로피를 ‘이긴다기보단’, 그 속에서 살아남는 법을 가장 잘 아는 존재입니다.
생명의 존재 자체가 하나의 기적이며, 그 기적은 결코 우연이 아닙니다. 우리는 우주의 질서에 저항하는 가장 아름다운 형태일지도 모릅니다.
